CT: 18. 쿠키 변조

분류: Web Application(웹)

중요도: 상

개요

점검 내용

쿠키 변조를 통한 임의의 타 사용자 권한 탈취 여부 점검

점검 목적

쿠키를 사용하는 경우, 안전한 알고리즘으로 암호화하여 공격자가 쿠키 값 변조를 통해 다른 사용자로 위장하거나 권한을 변경하는 것을 방지하기 위함

보안 위협

클라이언트에 전달되는 쿠키에 사용자 식별 값이 평문으로 노출될 경우 쿠키 변조를 통해 타 사용자의 유효한 세션을 취득할 수 있으며, 기타 중요 정보의 유출 및 변조 가능함

참고

쿠키(Cookie)

서버가 사용자의 웹 브라우저에 전송하는 작은 데이터 조각. 브라우저는 그 데이터 조각들을 저장 후, 동일한 서버에 대하여 재요청 시 저장된 데이터를 함께 전송

참고

소스코드 및 취약점 점검 필요

점검 대상 및 판단 기준

대상

웹 애플리케이션 소스코드

판단 기준

✅ 양호: 쿠키를 사용하지 않고 서버 사이드 세션을 사용하고 있거나, 쿠키를 사용하는 경우 안전한 알고리즘(SEED, 3DES, AES)이 적용되어 있는 경우

❌ 취약: 안전한 알고리즘이 적용되지 않은 쿠키를 사용하거나, 쿠키로만 인증 및 권한 부여를 적용하는 경우

조치 방법

쿠키 대신 서버 사이드 세션 방식을 사용하거나, 쿠키를 통해 인증 등 중요한 기능을 구현해야 하는 경우 안전한 알고리즘(SEED, 3DES, AES 등)을 적용

조치 시 영향

일반적인 경우 영향 없음

점검 및 조치 사례

점검 방법

일반 사용자 계정으로 로그인 한 뒤 쿠키 내용 및 발행되는 쿠키에 중요 정보(인증을 위한 ID, 권한을 위한 구분자 등)의 노출 여부 확인 후 변조 시도
쿠키 내 노출되는 중요 정보를 변조하여 다른 사용자 및 권한으로 정상 이용이 가능한지 확인

조치 방법

쿠키 대신 보안성이 강한 서버 사이드 세션 방식 사용. 클라이언트 사이드 방식인 쿠키는 구조상 다양한 취약점에 노출될 가능성이 존재
쿠키를 사용해서 중요 정보나 인증을 구현해야 할 경우엔 안전한 알고리즘(SEED, 3DES, AES 등) 적용
쿠키 서명(HMAC)을 통해 변조 여부 검증 및 HttpOnly, Secure, SameSite 속성을 적용하여 보안 강화

Java

AES + HMAC CookieUtil 예시

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import javax.servlet.http.Cookie;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Arrays;
import java.util.Base64;

public class CookieUtil {
    private static final int IV_LEN = 16, HMAC_LEN = 32;
    private static final SecureRandom RNG = new SecureRandom();
    private final byte[] encKey;
    private final byte[] hmacKey;

    public CookieUtil(byte[] encKey, byte[] hmacKey) {
        if (encKey.length != 32) throw new IllegalArgumentException("AES key must be 32 bytes");
        this.encKey = encKey;
        this.hmacKey = hmacKey;
    }

    // 쿠키 생성 (HttpOnly, Secure, SameSite 설정 포함)
    public void addSecureCookie(HttpServletResponse resp, String name, String plaintext, int maxAgeSec) throws Exception {
        byte[] iv = new byte[IV_LEN];
        RNG.nextBytes(iv);

        // AES-256-CBC 암호화
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(encKey, "AES"), new IvParameterSpec(iv));
        byte[] ciphertext = cipher.doFinal(plaintext.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

        Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256");
        mac.init(new SecretKeySpec(hmacKey, "HmacSHA256"));
        mac.update(iv);
        mac.update(ciphertext);
        byte[] hmac = mac.doFinal();

        byte[] payload = new byte[iv.length + hmac.length + ciphertext.length];
        System.arraycopy(iv, 0, payload, 0, iv.length);
        System.arraycopy(hmac, 0, payload, iv.length, hmac.length);
        System.arraycopy(ciphertext, 0, payload, iv.length + hmac.length, ciphertext.length);

        String encoded = Base64.getUrlEncoder().withoutPadding().encodeToString(payload);

        // HttpOnly, Secure 속성 설정
        Cookie cookie = new Cookie(name, encoded);
        cookie.setHttpOnly(true);
        cookie.setSecure(true);
        cookie.setPath("/");
        cookie.setMaxAge(maxAgeSec);

        // SameSite 속성은 Cookie API로 직접 지정 불가 → 헤더로 세팅
        String header = String.format(
            "%s=%s; Max-Age=%d; Path=/; HttpOnly; Secure; SameSite=Strict",
            name, encoded, maxAgeSec
        );
        resp.addHeader("Set-Cookie", header);
    }

    // 쿠키 읽기 (HMAC 검증 + 복호화)
    public String readSecureCookie(String value) throws Exception {
        if (value == null) return null;
        byte[] data;
        try {
            data = Base64.getUrlDecoder().decode(value);
        } catch (IllegalArgumentException e) {
            return null;
        }

        if (data.length < IV_LEN + HMAC_LEN + 1) return null;

        byte[] iv = Arrays.copyOfRange(data, 0, IV_LEN);
        byte[] hmac = Arrays.copyOfRange(data, IV_LEN, IV_LEN + HMAC_LEN);
        byte[] ciphertext = Arrays.copyOfRange(data, IV_LEN + HMAC_LEN, data.length);

        // 복호화 전 HMAC 검증
        Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256");
        mac.init(new SecretKeySpec(hmacKey, "HmacSHA256"));
        mac.update(iv);
        mac.update(ciphertext);
        byte[] calc = mac.doFinal();

        if (!MessageDigest.isEqual(hmac, calc)) return null; // 변조 탐지 후 복호화

        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(encKey, "AES"), new IvParameterSpec(iv));
        return new String(cipher.doFinal(ciphertext), StandardCharsets.UTF_8);
    }
}

ASP.NET

MachineKey 적용 예시

web.config

<!-- web.config -->
<machineKey
    validationKey="AutoGenerate,IsolateApps"
    decryptionKey="AutoGenerate,IsolateApps"
    validation="HMACSHA256"
    decryption="AES" />

cookie.aspx.cs

// 쿠키 발급 (FormsAuthenticationTicket 활용)
var ticket = new FormsAuthenticationTicket(
    1, "username", DateTime.Now, DateTime.Now.AddMinutes(30), true, "role=admin");
string encrypted = FormsAuthentication.Encrypt(ticket); // 내부적으로 AES + HMAC 적용

var cookie = new HttpCookie("AuthCookie", encrypted) {
    // 쿠키 보안 적용
    HttpOnly = true,
    Secure = true,
    SameSite = SameSiteMode.Lax
};
Response.Cookies.Add(cookie);