무선 랜 보안

WEP는 1997년 IEEE 802.11 무선 네트워크 표준의 일부로 도입된 최초의 보안 프로토콜이다. 그 목적은 유선 네트워크의 프라이버시 수준에 상응하는 보안을 제공하는 것이었으나, 설계와 구현에 심각한 결함이 존재했다. WEP는 RC4 스트림 암호를 사용하여 데이터를 암호화하고, CRC-32 체크섬을 통해 데이터 무결성을 검증했다.

WEP의 주요 취약점은 정적이고 재사용 가능한 암호화 키와 취약한 초기화 벡터 관리 방식에서 비롯되었다. WEP 64비트에서는 40비트의 공유 키가 사용되었고, WEP 128비트에서는 104비트 키가 사용되었으나, 둘 다 24비트의 초기화 벡터가 결합되었다. 이 짧은 초기화 벡터는 비교적 빠른 시간 내에 재사용되어 공격자가 충분한 암호화된 트래픽을 수집하면 키를 복구할 수 있게 했다.

2001년을 전후로 이러한 취약점들이 공개적으로 증명되었고, 일반적인 컴퓨팅 성능으로도 수분 내에 키를 크랙할 수 있는 도구들이 등장했다. 이로 인해 WEP는 무선 네트워크 보안에 전혀 적합하지 않은 프로토콜로 간주되었다. 이후 이를 대체하기 위해 WPA가 긴급 보안 패치로 도입되었고, 궁극적으로는 더 강력한 WPA2 표준이 등장했다. 현대의 무선 네트워크에서는 WEP 사용이 절대 권장되지 않는다.

WPA는 WEP의 심각한 보안 취약점을 해결하기 위해 Wi-Fi 얼라이언스가 2003년 도입한 무선 보안 프로토콜이다. WEP의 정적 암호화 키와 취약한 RC4 스트림 암호 방식을 대체하기 위해 설계되었다. WPA는 임시 키 무결성 프로토콜(TKIP)을 도입하여 패킷당 동적 키를 생성하고 메시지 무결성 검사(MIC)를 추가하여 데이터 변조를 방지했다. 이는 기존 WEP 하드웨어에서 펌웨어 업그레이드만으로 구현 가능한 과도기적 솔루션이었다.

WPA는 두 가지 운영 모드를 제공한다. 개인 모드(WPA-Personal 또는 WPA-PSK)는 소규모 가정이나 사무실 환경에 적합하며, 미리 공유된 키(PSK)를 사용한다. 기업 모드(WPA-Enterprise)는 더 강력한 보안이 필요한 조직을 위해 설계되었으며, RADIUS 인증 서버와 802.1X 프로토콜을 활용하여 사용자별 인증과 동적 키 생성을 지원한다.

그러나 WPA의 핵심 암호화 엔진인 TKIP도 결국 보안 연구자들에 의해 공격 가능성이 확인되었다[2]. 특히 PSK를 사용하는 개인 모드는 사전 공격이나 무차별 대입 공격에 취약할 수 있다. 이러한 한계로 인해 WPA는 WEP보다는 훨씬 향상되었지만, 궁극적인 해결책이 아닌 임시 조치로 간주되었으며, 이후 더 강력한 WPA2로 빠르게 대체되는 계기가 되었다.

WPA2는 2004년에 도입되어 WPA를 대체한 표준이다. 핵심은 CCMP 암호화 프로토콜을 기반으로 한 AES 블록 암호를 사용하는 것이며, 이는 WEP와 초기 WPA의 취약점이었던 RC4 스트림 암호를 완전히 대체했다. WPA2는 강력한 보안을 제공하여 장기간 산업 표준으로 자리 잡았으나, 2017년 공개된 KRACK 공격은 프로토콜의 핸드셰이크 과정에서 취약점을 노출시켰다[3].

이러한 한계를 극복하기 위해 와이파이 얼라이언스는 2018년 WPA3 인증 프로그램을 발표했다. WPA3는 개인 네트워크와 엔터프라이즈 네트워크 모두에 향상된 보안 기능을 도입했다. 주요 개선 사항은 다음과 같다.

개인용 모드(WPA3-Personal)에서는 동시식 피어 오프 인증이 WPA2의 PSK를 대체하여 오프라인 사전 대입 공격에 대한 저항성을 강화했다. 엔터프라이즈 모드(WPA3-Enterprise)는 192비트 보안 스위트를 옵션으로 제공하여 금융이나 정부와 같이 높은 보안이 요구되는 환경에 적합하다. 또한, WPA3는 이지 커넥트와 같은 편의 기능을 위한 보안 강화도 포함한다.

스니핑은 무선 네트워크 상에서 전송되는 데이터 패킷을 불법적으로 가로채어 수집하고 분석하는 공격 기법이다. 유선 네트워크와 달리 무선 랜의 신호는 공중에 전파되기 때문에, 물리적으로 네트워크에 연결되지 않은 공격자도 적절한 무선 네트워크 카드와 소프트웨어만 있다면 통신 내용을 엿들을 수 있다. 이는 무선 통신의 근본적인 취약점 중 하나로 간주된다.

스니핑 공격은 일반적으로 수동적 공격에 해당하며, 네트워크 트래픽을 모니터링하는 것만으로도 평문으로 전송되는 민감한 정보를 획득할 수 있다. 공격자는 와이파이 신호가 도달하는 범위 내(예: 건물 외부나 주차장)에 위치하여 패킷 분석기 도구를 사용해 주변의 모든 무선 트래픽을 캡처한다. 초기 WEP 프로토콜이 사용되던 시절에는 암호화 자체가 취약했기 때문에, 캡처된 패킷을 쉽게 복호화하여 사용자 ID, 비밀번호, 이메일 내용, 방문한 웹사이트 정보 등을 탈취할 수 있었다.

이러한 위협을 방지하기 위한 가장 효과적인 방법은 강력한 암호화 프로토콜을 사용하는 것이다. WPA2나 WPA3와 같은 현대적인 프로토콜은 패킷을 암호화하여 스니퍼가 패킷을 캡처하더라도 내용을 알아볼 수 없도록 만든다. 또한, HTTPS를 사용하는 웹사이트를 접속하거나, 가상 사설망을 활용하면 무선 구간에서도 데이터를 보호할 수 있다.

무차별 대입 공격은 암호나 암호화 키를 찾아내기 위해 가능한 모든 조합을 체계적으로 시도하는 공격 방법이다. 무선 랜 환경에서는 주로 액세스 포인트의 사전 공유 키를 알아내기 위해 사용된다. 공격자는 자동화된 도구를 이용해 사전 파일에 저장된 수많은 단어와 조합, 또는 특정 문자 집합으로 생성된 모든 문자열을 순차적으로 인증 요청에 시도한다. 이 과정은 정확한 키가 발견되거나 모든 가능성이 소진될 때까지 계속된다.

공격의 성공 가능성은 암호의 복잡성과 길이에 직접적으로 영향을 받는다. 짧고 단순한 암호, 혹은 사전에 등장하는 일반적인 단어를 사용한 암호는 매우 빠른 시간 내에 크랙될 위험이 있다. 예를 들어, 8자리 숫자로만 구성된 암호는 최대 1억 가지(10^8)의 조합을 가지지만, 현대의 컴퓨팅 파워로는 상대적으로 짧은 시간 내에 모든 경우의 수를 시도해볼 수 있다.

이 공격을 방어하기 위한 가장 효과적인 방법은 충분히 길고 복잡한 암호를 사용하는 것이다. WPA2나 WPA3를 사용하는 경우, 최소 12자 이상의 길이에 대문자, 소문자, 숫자, 특수문자를 무작위로 조합한 암호를 사용하는 것이 권장된다. 또한, WPA3 프로토콜은 사전 공격에 더욱 강력한 SAE 인증 방식을 도입하여, 오프라인 무차별 대입 공격의 위험을 크게 줄였다. 정기적인 암호 변경과 함께, 네트워크 로그를 모니터링하여 짧은 시간 내에 다수의 실패한 인증 시도를 탐지하는 것도 중요한 보안 조치이다.

악성 AP는 합법적인 무선 네트워크 환경에 침투하기 위해 공격자가 고의로 설치한 무단 액세스 포인트이다. 이는 정식 네트워크 관리자의 통제를 받지 않으며, 종종 합법적인 AP를 가장하여 사용자들을 속여 연결하도록 유도한다. 악성 AP는 저렴한 무선 라우터나 특수 제작된 소형 하드웨어를 이용해 쉽게 구축될 수 있으며, 공공장소나 기업 건물 내부 및 주변에 은밀히 배치된다.

주요 공격 방식은 피싱과 유사하게, 신뢰할 수 있는 SSID와 동일하거나 유사한 이름을 사용하는 것이다. 예를 들어, "Company_Guest"라는 공식 게스트 네트워크가 있다면, 공격자는 "Company-Guest" 또는 "Company Guest Free"와 같은 SSID를 가진 악성 AP를 운영할 수 있다. 사용자가 이에 연결하면, 모든 네트워크 트래픽은 공격자의 장치를 통과하게 되어 스니핑이나 중간자 공격에 노출된다.

악성 AP는 단순한 정보 유출을 넘어서, 내부 네트워크에 대한 발판 역할을 할 수 있다. 공격자는 먼저 악성 AP에 연결된 피해자의 트래픽을 분석하고, 이를 통해 기업 내부 시스템에 대한 공격을 시작하거나 멀웨어를 유포할 수 있다. 또한, 합법적인 AP의 신호를 방해하거나 재밍하여 사용자들이 더 강력한 신호를 뿌리는 악성 AP로 자연스럽게 재연결되도록 유도하는 공격도 가능하다.

중간자 공격은 공격자가 자신을 합법적인 통신 경로인 것처럼 위장하여 두 당사자 사이의 통신을 가로채거나 조작하는 공격 방식이다. 무선 랜 환경에서는 통신이 공중에 전파되기 때문에 유선 네트워크보다 이러한 공격이 훨씬 쉽게 수행될 수 있다. 공격자는 합법적인 액세스 포인트를 가장하거나, 클라이언트를 가장하여 양측의 연결을 자신에게로 유도한 후, 모든 데이터 트래픽을 자신을 통해 전달하게 만든다.

무선 랜에서의 중간자 공격은 주로 다음과 같은 방법으로 이루어진다.

이 공격의 주요 목적은 사용자의 로그인 자격 증명, 금융 정보, 개인 데이터 등 민감한 정보를 탈취하는 것이다. 또한, 통신 내용을 도청하거나, 사용자가 전송하는 데이터를 변조하거나, 사용자의 트래픽에 악성 코드를 주입할 수도 있다. 성공적인 중간자 공격은 사용자와 서비스 제공자 모두에게 심각한 피해를 입힌다.

이러한 공격을 방어하기 위해서는 강력한 암호화 프로토콜(예: WPA3)을 사용하여 통신 내용을 보호하는 것이 기본이다. 또한, 사용자는 신뢰할 수 없는 무선 네트워크에 연결할 때 주의해야 하며, 중요한 작업 시에는 VPN을 사용하여 추가적인 터널 암호화를 적용하는 것이 효과적이다. 기업 환경에서는 802.1X 기반의 강력한 인증과 무선 인트루전 방지 시스템을 도입하여 악성 AP를 탐지하고 차단할 수 있다.

WEP는 초기 무선 랜 표준인 IEEE 802.11에 포함된 보안 프로토콜이었다. 그러나 취약한 RC4 스트림 암호와 고정된 초기화 벡터(IV) 사용으로 인해 쉽게 해독될 수 있어, 현재는 보안상 전혀 사용되지 않는다. 모든 현대 무선 장비에서 WEP 사용은 반드시 피해야 한다.

WPA는 WEP의 취약점을 해결하기 위해 도입된 과도기적 프로토콜이다. WPA는 TKIP 암호화 방식을 사용하여 동적 키 생성을 도입했지만, 여전히 RC4 암호를 기반으로 하여 완전히 안전하지는 않다. WPA는 가능한 한 WPA2 이상으로 대체되어야 한다.

WPA2는 현재 가장 널리 채택된 표준으로, 강력한 AES 암호화 알고리즘을 기반으로 한 CCMP 프로토콜을 사용한다. WPA2는 개인용 네트워크에서는 PSK 모드를, 기업 환경에서는 802.1X 인증과 결합된 엔터프라이즈 모드를 제공한다. WPA2는 장기간 안정성을 입증받았으나, KRACK 공격과 같은 일부 공격에 취약할 수 있다.

최신 표준인 WPA3는 WPA2의 약점을 보완하여 더 강력한 보안을 제공한다. 주요 개선 사항은 다음과 같다.

가능한 모든 장비에서 WPA3를 사용하는 것이 권장된다. WPA3를 지원하지 않는 오래된 장치의 경우, WPA2/WPA3 혼합 모드를 사용할 수 있으나, 순수 WPA3 모드만큼의 보안 강점은 제공하지 않는다.

SSID는 무선 네트워크를 식별하는 고유한 이름이다. 기본적으로 액세스 포인트는 이 SSID를 정기적으로 브로드캐스트하여 주변 기기들이 네트워크를 발견하고 연결할 수 있도록 한다. SSID 관리는 이 네트워크 식별자를 설정하고 관리하는 과정을 의미하며, 보안 강화를 목표로 한다.

SSID를 숨기는 것은 액세스 포인트의 브로드캐스트 기능을 끄는 것을 말한다. 이 설정을 하면 네트워크가 주변 기기의 무선 네트워크 목록에 자동으로 표시되지 않는다. 사용자는 정확한 SSID 이름을 수동으로 입력해야만 연결을 시도할 수 있다. 이는 네트워크의 존재를 무차별적으로 탐색하는 공격자나 일반 사용자에게는 보이지 않게 만드는 효과가 있다.

그러나 SSID 숨김은 완벽한 보안 조치로 간주되지 않는다. 숨겨진 SSID는 여전히 네트워크에 연결된 기기와 액세스 포인트 간의 정상적인 통신 과정에서 유출될 수 있다. 전문적인 패킷 스니핑 도구를 사용하면 비교적 쉽게 숨겨진 SSID를 탐지하고 확인할 수 있다[4]. 따라서 이 방법은 보안의 일차적인 수단보다는 보조적인 위협 감소 전략으로 활용된다.

보다 효과적인 SSID 관리를 위한 모범 사례는 다음과 같다. 기본값이나 회사명 등 추측하기 쉬운 이름을 사용하지 않고, 네트워크 용도나 위치를 직접적으로 드러내지 않는 중립적인 이름을 선택한다. 또한, 게스트 네트워크와 내부 네트워크는 서로 다른 SSID를 사용하여 명확히 구분하는 것이 좋다.

MAC 주소 필터링은 무선 AP가 사전에 등록된 특정 MAC 주소를 가진 기기만 네트워크에 접속하도록 허용하거나, 반대로 특정 MAC 주소를 가진 기기의 접속을 명시적으로 차단하는 접근 제어 방식이다. 각 네트워크 인터페이스에 할당된 고유한 물리적 주소인 MAC 주소를 기준으로 접근을 통제한다는 점에서 화이트리스트 또는 블랙리스트 방식으로 운영될 수 있다.

이 방법을 설정하려면 관리자가 AP의 관리 콘솔에 접속하여 허용 목록(화이트리스트)에 접속을 허용할 기기의 MAC 주소를 수동으로 등록해야 한다. 등록되지 않은 MAC 주소를 가진 기기는 네트워크에 연결을 시도해도 거부당한다. 반대로, 블랙리스트에 등록된 MAC 주소는 명시적으로 차단된다.

따라서 MAC 주소 필터링은 단독으로 사용될 경우 강력한 보안 장벽으로 간주되지 않는다. 이는 주로 보안에 무관심한 일반 사용자의 실수로 인한 접속을 방지하거나, 기본적인 접근 통제 계층을 추가하는 보조적 수단으로 활용된다. 효과적인 보안을 위해서는 WPA2 또는 WPA3와 같은 강력한 암호화와 함께 사용하거나, 802.1X와 같은 더 견고한 인증 방식과 결합하는 것이 권장된다.

무선 액세스 포인트와 무선 라우터의 펌웨어는 해당 하드웨어의 운영 체제와 통신 기능을 제어하는 소프트웨어입니다. 펌웨어 업데이트는 제조사가 발견한 보안 취약점을 패치하거나, 새로운 기능을 추가하며, 장치의 안정성과 성능을 개선하기 위해 정기적으로 배포합니다.

사용자는 제조사의 공식 웹사이트나 장치의 관리자 콘솔을 통해 최신 펌웨어 버전을 확인하고 적용해야 합니다. 업데이트를 적용하지 않으면 알려진 취약점을 악용한 공격에 무방비 상태로 노출될 수 있습니다. 예를 들어, 공격자는 오래된 펌웨어의 취약점을 이용해 장치에 대한 무단 접근을 획득하거나, 장치를 봇넷에 편입시킬 수 있습니다.

펌웨어 업데이트를 수행할 때는 몇 가지 주의사항을 지켜야 합니다. 반드시 제조사의 공식 채널에서 펌웨어 파일을 다운로드해야 하며, 업데이트 과정 중에는 장치의 전원을 끄거나 네트워크 연결을 방해하지 않아야 합니다. 일부 기업 환경에서는 변경 관리 절차에 따라 업데이트를 테스트한 후에 배포하기도 합니다. 또한, 사용하지 않는 오래된 장치는 보안 업데이트 지원이 중단될 수 있으므로 교체를 고려해야 합니다.

802.1X는 네트워크 포트에 대한 인증, 권한 부여, 계정 관리를 제공하는 IEEE 표준이다. 무선 랜 환경에서는 사용자나 디바이스가 네트워크에 접근하기 전에 중앙 집중식 인증 서버를 통해 신원을 확인받는 강력한 인증 프레임워크로 활용된다. EAP는 802.1X 프레임워크 내에서 실제 인증 메시지를 교환하는 데 사용되는 프로토콜이다.

802.1X/EAP 인증은 세 가지 주요 구성 요소로 이루어진다.

이 구조에서 액세스 포인트는 인증이 성공적으로 완료될 때까지 클라이언트의 데이터 트래픽을 차단한다. 인증 서버는 다양한 EAP 방법을 통해 요청자의 신원을 검증한다. 널리 사용되는 EAP 방법에는 EAP-TLS, EAP-TTLS, PEAP 등이 있으며, 각각 디지털 인증서, 사용자명/패스워드 등 다른 형태의 자격 증명을 사용한다.

802.1X/EAP를 도입하면 네트워크 접근을 강력하게 통제할 수 있다. 각 사용자나 디바이스마다 고유한 자격 증명이 필요하며, 인증 서버를 통해 정책 기반의 접근 제어가 가능해진다. 또한 세션마다 동적으로 생성되는 암호화 키를 사용하여 데이터 기밀성을 강화하는 데 기여한다. 이는 정적 PSK를 사용하는 소규모 네트워크에 비해 확장성과 관리 효율성이 뛰어나 기업 및 교육 기관 환경에서 무선 보안의 핵심 요소로 자리 잡았다.

무선 인트루전 방지 시스템은 무선 네트워크를 모니터링하고, 비인가된 액세스 포인트나 클라이언트를 탐지하며, 다양한 무선 보안 위협으로부터 네트워크를 보호하는 데 중점을 둔 솔루션이다. 이 시스템은 일반적으로 전용 센서, 중앙 관리 서버, 그리고 보고 및 대응 엔진으로 구성된다. 센서는 무선 주파수 스펙트럼을 지속적으로 스캔하여 네트워크 내외부의 모든 무선 활동을 감시한다. 수집된 데이터는 중앙 서버로 전송되어 분석되며, 사전 정의된 정책이나 이상 징후에 기반해 경고를 생성하거나 자동화된 대응 조치를 취한다.

WIPS의 주요 기능은 크게 탐지, 예방, 보호로 구분된다. 탐지 기능에는 비인가 또는 악성 AP의 식별, 클라이언트의 정책 위반 행위 감지, 그리고 중간자 공격이나 스니핑과 같은 악성 활동의 식별이 포함된다. 예방 기능은 이러한 위협이 네트워크에 실제로 접근하는 것을 차단하는 것으로, 예를 들어 악성 AP에 대한 연결을 방해하거나 비인가 클라이언트를 차단하는 방식으로 작동한다. 보호 기능은 WPA2 또는 WPA3와 같은 강력한 암호화를 사용하지 않는 취약한 장치나 연결을 감지하고 관리자에게 알리는 것을 말한다.

이 시스템이 탐지하고 대응할 수 있는 일반적인 위협 유형은 다음과 같다.

기업 환경에서 WIPS는 단순한 모니터링 도구를 넘어선 적극적인 보안 인프라의 핵심 구성 요소이다. 이는 규정 준수 요구사항을 충족하는 데 도움을 주며, 네트워크 가시성을 확보하고 보안 사고에 대한 대응 시간을 단축시킨다. 효과적인 운영을 위해서는 위협 시그니처의 정기적인 업데이트와 탐지 정책을 네트워크 환경에 맞게 세심하게 조정하는 것이 필요하다.

네트워크 분리는 물리적 분리 또는 논리적 분리를 통해 무선 네트워크를 여러 개의 독립된 구역으로 나누는 보안 기법이다. 이는 무선 액세스 포인트가 하나의 통합된 네트워크에 연결되어 있을 때 발생할 수 있는 위험을 완화한다. 주요 목적은 보안 사고 발생 시 피해 범위를 국한시키고, 중요 자산에 대한 접근을 엄격히 통제하며, 네트워크 트래픽을 효율적으로 관리하는 것이다.

기업 환경에서는 일반적으로 게스트 네트워크, 직원 네트워크, 관리자 네트워크, IoT 기기 네트워크 등과 같이 업무 성격과 보안 요구사항에 따라 세그먼트를 구분한다. 각 세그먼트는 가상 사설망(VLAN)을 통해 논리적으로 격리되며, 세그먼트 간 통신은 방화벽이나 라우터의 접근 제어 목록(ACL)을 통해 엄격히 규제된다. 예를 들어, 게스트 네트워크의 사용자는 인터넷만 접속할 수 있고 내부 직원 네트워크의 서버에는 접근하지 못하도록 제한한다.

효과적인 네트워크 분리를 구현하기 위한 주요 방법은 다음과 같다.

이러한 분리 전략은 측면 이동(Lateral Movement) 공격을 차단하는 데 특히 효과적이다. 공격자가 게스트 네트워크와 같은 보안 수준이 낮은 구역에 침투하더라도, 방화벽과 VLAN 설정으로 인해 중요한 직원 네트워크나 재무 시스템이 위치한 세그먼트로의 이동이 어려워진다. 결과적으로 네트워크 분리는 무선 랜을 포함한 전체 기업 네트워크의 보안 태세를 강화하는 핵심 요소이다.