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박한범
보안 위협과 해결 방안
신뢰할 수 있는 실행 환경
가상화와 보안
PRESENTATION SUMMARY
가상화 계층 가상화 계층
이해 키로거
가상화와
보안
가상화
개요 마무리
가상화 개요
가상화에 대한 개괄적인 배경지식
가상화
개요
II
I
III
IV
V
가상화의 정의
가상화는 물리적 자원을 논리적 자원으로 다룰 수 있도록 추상화하는 기술
운영체제에서는 CPU와 메모리를 가상화하여 사용한다.
가상화 개요
가상화의 정의
운영체제의 메모리 가상화
가상화 개요
Process
운영체제 메모리
추상화 구조체
가상메모리 가상메모리 가상메모리
Process Process
가상화의 정의
운영체제의 CPU 가상화
가상화 개요
PCR
Process Process Process
execution
가상화의 정의
하드웨어 지원 가상화 중 CPU 지원 가상화
가상화 개요
Process
Process
Process
PCR
Process
Process
Process
PCR
Process
Process
Process
PCR
Hypervisor
VMCB
execution
Hypervisor
가상화의 정의
클라우드에서의 가상화 활용
가상화 개요
VMCB VMCB
Process
Process
Process
PCR
Process
Process
Process
PCR
Process
Process
Process
PCR
core1 core2 core3
Hypervisor
VMCB
가상화계층
이해
가상화 계층의 구조와 특징
II
가상화 계층
이해
I
III
IV
V
CPU 지원 가상화
CPU 자원
가상화 계층 이해
Processor
Interrupt
Physical
Memory
I/O
CPU 지원 가상화
운영체제 = 자원관리자
가상화 계층 이해
Processor
Interrupt
Physical
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PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
IRQ
Driver
Paging
IRP
Physical
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CPU 지원 가상화
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가상화 계층 이해
Processor
Interrupt
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I/O
PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
IRQ
Driver
Paging
IRP
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Interrupt
Memory
I/O
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Process Thread GDT
TSS
IDT
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Driver
Paging
IRP
Processor
Interrupt
Memory
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PCRProcess
TSS
Thread GDT
IDT
Driver
IRQ
Paging
IRP
Virtual Machine
Virtual Machine
Monitor
Hypervisor
VMCB
Interrupt
I/O
Processor
가상화 계층
키로거
가상화 계층 키로거 제작 과정을 통
해 가상화 계층의 이해 심화
II
I
III
IV
가상화 계층
키로거
V
가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작
I/O 통신을 하는 PS/2 키보드의 키로거 제작 과정을 통해
가상화 계층의 이해를 심화.
가상화 계층 키로거
가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작
PS/2 키보드 기본 동작 구조
가상화 계층 키로거
Interrupt
I/O
Keyboard
Register
1
2
1
PCR
2
1
가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작
가상환경에서의 동작 #1
인터럽트 전달
가상화 계층 키로거
Processor
Interrupt
Physical
Memory
Paging
I/O
PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
IRQ
Driver IRP
Processor
Interrupt
Physical
Memory
I/O
PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
IRQ
Driver
Paging
IRP
Processor
Interrupt
Physical
Memory
I/O
PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
Driver
IRQ
Paging
IRP
Hypervisor
VMCB
1
2
Keyboard
Register
1
3
Keyboard
Register
Virtual Machine
가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작
가상환경에서의 동작 #2
키보드 레지스터 읽기
가상화 계층 키로거
Processor
Interrupt
Physical
Memory
Paging
I/O
PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
IRQ
Driver IRP
Processor
Interrupt
Physical
Memory
I/O
PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
IRQ
Driver
Paging
IRP
Processor
Interrupt
Physical
Memory
I/O
PCR
Process Thread GDT
TSS
IDT
Driver
IRQ
Paging
IRP
Hypervisor
VMCB
2
Keyboard
Register
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Keyboard
Register
Virtual Machine
가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작
구현
1. 특권 계층 명령어를 사용할 수 있게끔 드라이버
제작 후 로드
2. CPU지원 가상화 계층 활성화
3. 가상화 계층에서 PS/2 관련 I/O 포트 0x60번과
0x64번을 모니터링 하며 키로깅
가상화 계층 키로거
가상화와 보안
가상화 기술을 활용한 보안 계층에
대해 다루고자 합니다.
II
I
III
IV
가상화와 보안
V
Vulnerabilities of Windows 8
가상화와 보안
25
28
31
22
9 9
Execute code Overflow Gain Privilege Denial of Memory etc
Services Corruption
Trusted Computing Requirement
가상화와 보안
Endorsement
Key
Secure
Input
Output
Protected
Execution
Sealed
Storage
Memory
Curtaining
Remote A
ttestation
보안된 입력 출력
메모리 격리
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Trusted Execution Environment Architecture
가상화와 보안
TEE Kernel
Rich Execution Environment Trusted Execution Environment
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가상화와 보안
Implement : ARM TrustZone
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Scheduler
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가상화와 보안 발표자료

  • 1. 박한범 보안 위협과 해결 방안 신뢰할 수 있는 실행 환경 가상화와 보안
  • 2. PRESENTATION SUMMARY 가상화 계층 가상화 계층 이해 키로거 가상화와 보안 가상화 개요 마무리
  • 3. 가상화 개요 가상화에 대한 개괄적인 배경지식 가상화 개요 II I III IV V
  • 4. 가상화의 정의 가상화는 물리적 자원을 논리적 자원으로 다룰 수 있도록 추상화하는 기술 운영체제에서는 CPU와 메모리를 가상화하여 사용한다. 가상화 개요
  • 5. 가상화의 정의 운영체제의 메모리 가상화 가상화 개요 Process 운영체제 메모리 추상화 구조체 가상메모리 가상메모리 가상메모리 Process Process
  • 6. 가상화의 정의 운영체제의 CPU 가상화 가상화 개요 PCR Process Process Process execution
  • 7. 가상화의 정의 하드웨어 지원 가상화 중 CPU 지원 가상화 가상화 개요 Process Process Process PCR Process Process Process PCR Process Process Process PCR Hypervisor VMCB execution
  • 8. Hypervisor 가상화의 정의 클라우드에서의 가상화 활용 가상화 개요 VMCB VMCB Process Process Process PCR Process Process Process PCR Process Process Process PCR core1 core2 core3 Hypervisor VMCB
  • 9. 가상화계층 이해 가상화 계층의 구조와 특징 II 가상화 계층 이해 I III IV V
  • 10. CPU 지원 가상화 CPU 자원 가상화 계층 이해 Processor Interrupt Physical Memory I/O
  • 11. CPU 지원 가상화 운영체제 = 자원관리자 가상화 계층 이해 Processor Interrupt Physical Memory I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT IRQ Driver Paging IRP
  • 12. Physical Memory CPU 지원 가상화 CPU지원 가상화 = 자원관리자 가상화 계층 이해 Processor Interrupt Memory I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT IRQ Driver Paging IRP Processor Interrupt Memory I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT IRQ Driver Paging IRP Processor Interrupt Memory I/O PCRProcess TSS Thread GDT IDT Driver IRQ Paging IRP Virtual Machine Virtual Machine Monitor Hypervisor VMCB Interrupt I/O Processor
  • 13. 가상화 계층 키로거 가상화 계층 키로거 제작 과정을 통 해 가상화 계층의 이해 심화 II I III IV 가상화 계층 키로거 V
  • 14. 가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작 I/O 통신을 하는 PS/2 키보드의 키로거 제작 과정을 통해 가상화 계층의 이해를 심화. 가상화 계층 키로거
  • 15. 가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작 PS/2 키보드 기본 동작 구조 가상화 계층 키로거 Interrupt I/O Keyboard Register 1 2 1 PCR 2 1
  • 16. 가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작 가상환경에서의 동작 #1 인터럽트 전달 가상화 계층 키로거 Processor Interrupt Physical Memory Paging I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT IRQ Driver IRP Processor Interrupt Physical Memory I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT IRQ Driver Paging IRP Processor Interrupt Physical Memory I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT Driver IRQ Paging IRP Hypervisor VMCB 1 2 Keyboard Register 1 3 Keyboard Register Virtual Machine
  • 17. 가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작 가상환경에서의 동작 #2 키보드 레지스터 읽기 가상화 계층 키로거 Processor Interrupt Physical Memory Paging I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT IRQ Driver IRP Processor Interrupt Physical Memory I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT IRQ Driver Paging IRP Processor Interrupt Physical Memory I/O PCR Process Thread GDT TSS IDT Driver IRQ Paging IRP Hypervisor VMCB 2 Keyboard Register 31 Keyboard Register Virtual Machine
  • 18. 가상화 계층을 통한 PS/2 키로거 제작 구현 1. 특권 계층 명령어를 사용할 수 있게끔 드라이버 제작 후 로드 2. CPU지원 가상화 계층 활성화 3. 가상화 계층에서 PS/2 관련 I/O 포트 0x60번과 0x64번을 모니터링 하며 키로깅 가상화 계층 키로거
  • 19. 가상화와 보안 가상화 기술을 활용한 보안 계층에 대해 다루고자 합니다. II I III IV 가상화와 보안 V
  • 20. Vulnerabilities of Windows 8 가상화와 보안 25 28 31 22 9 9 Execute code Overflow Gain Privilege Denial of Memory etc Services Corruption
  • 21. Trusted Computing Requirement 가상화와 보안 Endorsement Key Secure Input Output Protected Execution Sealed Storage Memory Curtaining Remote A ttestation 보안된 입력 출력 메모리 격리 암호화된 저장소 원격 인증 보호된 실행 인증서 관리
  • 22. Trusted Execution Environment Architecture 가상화와 보안 TEE Kernel Rich Execution Environment Trusted Execution Environment Hardware Platform H/W Secure Resource Global Platform TEE Internal API Rich OS Proprietary I nterfacesGlobal Platform TEE Client API
  • 23. 가상화와 보안 Implement : ARM TrustZone Generic Application Monitor Secure worldNormal world Security Client Security Client Scheduler TrustZone Driver Inter-world IPC Manager Scheduler Standalone Application Security Service Security Service (non-Privileged)UserUser(non-Privileged) PrivilegedPrivileged kernel kernel IRQ FIQ IRQ FIQ SMC