코드 인젝션 (Code Injection)

Jan 27, 2026

핵심 개념

코드 인젝션(Code Injection)은 실행 코드를 추가하거나 수정하여 프로그램의 코드 흐름을 탈취하는 공격 기법이다. 방어자가 이 메커니즘을 이해해야 효과적인 보호 전략을 세울 수 있다.

C/C++ 같은 저수준 언어에서 포인터를 통한 직접 메모리 접근과 버퍼 크기 관리 실수가 취약점을 만든다. 메모리 손상을 통해 임의 코드를 실행할 수 있으므로 심각한 보안 위협이 된다.

동작 원리

Buffer Overflow

버퍼 크기를 초과하는 데이터를 복사할 때 발생하는 취약점이다.

대표적인 취약 함수: strcpy(), sprintf(), gets() — 모두 크기 검사를 하지 않는다.

Overflow 결과 (크기에 따라)

Overflow 크기	결과
매우 작음	패딩 영역만 덮어씀 → 영향 없음
중간	인접 변수 덮어씀 → 논리 조건 우회 가능
큼	Return Address 덮어씀 → 코드 흐름 탈취

공격 메커니즘 (방어 이해를 위한 분석)

[정상 스택 구조]
┌─────────────┬────────┬─────────────┬──────────┐
│  지역변수    │ 패딩   │ Return Addr  │ 이전 프레임 │
└─────────────┴────────┴──────┬──────┴──────────┘
                              ↑
                        함수 종료 시 점프할 주소

[Buffer Overflow 발생 후]
┌──────────┬───────────┬──────────────┐
│ Shellcode │ NOP-sled  │ 공격자 주소   │
└──────────┴───────────┴──────┬───────┘
                              ↑
                     공격자 코드로 점프

공격자가 버퍼 크기를 초과하는 입력을 전달
지역변수 영역을 넘어 Return Address를 덮어씀
함수가 반환될 때 공격자가 지정한 주소로 점프
미리 주입해둔 Shellcode가 실행됨

Shellcode

공격자가 주입하는 작은 코드 조각이다. 보통 셸(shell)을 실행하여 시스템 제어권을 획득한다.

예: execvp("/bin/sh", "/bin/sh", NULL)
특징: 크기가 작아야 하고, NULL 바이트를 회피해야 함 (strcpy가 NULL에서 중단되므로)

NOP-sled

정확한 메모리 주소를 맞추기 어렵기 때문에 사용하는 기법이다. NOP(No Operation) 명령어 시퀀스를 배치하면, 실행 흐름이 NOP들을 “미끄러져(sled)” 내려와 최종 payload에 도달한다.

[NOP-sled 구조]
┌────────────────────────────┬───────────┐
│ NOP NOP NOP NOP NOP NOP... │ Shellcode │
└──────────┬─────────────────┴───────────┘
           ↑
   어디로 점프해도 NOP을 거쳐 Shellcode에 도달

방어 기법

방어 기법	설명
ASLR (Address Space Layout Randomization)	메모리 주소를 무작위화하여 정확한 주소 예측 방지
크기 제한 함수	`strncpy()` 등 복사 크기를 명시적으로 제한
Stack Canary	Return Address 앞에 검증값 배치, 변조 탐지
NX bit (No-eXecute)	스택/힙 영역의 코드 실행을 하드웨어 수준에서 금지

// 취약한 코드 -- 크기 검사 없음
char buffer[10];
strcpy(buffer, argv[1]);

// 안전한 코드 -- 크기 제한 적용
char buffer[10];
strncpy(buffer, argv[1], sizeof(buffer) - 1);
buffer[sizeof(buffer) - 1] = '\0';

예시

웹 서버에서 Buffer Overflow 공격과 방어 시나리오:

공격 경로: 웹 서버가 URL 파라미터를 고정 크기 버퍼에 strcpy()로 복사 → 공격자가 매우 긴 URL 전송 → Return Address 덮어씀 → 서버 권한으로 임의 코드 실행
방어 적용: strncpy() 사용 + ASLR 활성화 + Stack Canary + NX bit → 공격자가 주소를 예측할 수 없고, 스택에서 코드 실행이 차단됨

비유하면, 우편함에 너무 큰 소포를 밀어넣어 옆집 우편함까지 침범하는 것과 같다. 방어는 우편함 크기를 강제하고(크기 제한 함수), 우편함 위치를 매번 바꾸며(ASLR), 침범 여부를 감지하는 봉인(Stack Canary)을 붙이는 것이다.