키헌터 작성 

PEM-BLEED  — BTCSuite 개인 키 유출 공격

공격의 본질

PEM-BLEEDNewTLSCertPair() (Privacy Enhanced Mail Bleed)는 btcutil 라이브러리의   함수를 통해 PEM 형식으로 ECDSA 개인 키를 안전하지 않게 직렬화하고 전송하는 방식을 악용하는 공격입니다  . PEM-BLEED  공격은 과학적으로 “안전하지 않은 직렬화를 통한 개인 키 유출(Privacy Key Disclosure via Insecure Serialization)”로 분류됩니다. CVE-2024-31497에 문서화된 유사한 취약점은 통합 위협, 복구 불가능한 인증 침해, 그리고 해당 키로 보호되는 모든 자금의 손실을 보여줍니다. 안전한 개인 키 처리 방식은 비트코인의 과학적으로 건전한 암호화 보안의 핵심입니다.

PEM-BLEED  공격은 개인 키의 생성, 직렬화, 전송 단계에서조차 보안이 취약할 경우 공격자가 이를 악용하여 암호 시스템을 완전히 무력화시킬 수 있음을 보여주는 사례입니다. 엄격한 개인 키 직렬화 보안, 즉시 암호화, HSM(하드웨어 보안 메모리) 사용, 클라우드 기반 보안 저장소 활용, 그리고 암호 없이 PEM 블록을 배포하지 않는 등의 조치를 통해 향후 유사한 공격으로부터 시스템을 보호할 수 있습니다.

PEM-BLEED  취약점은 비트코인 ​​생태계의 근본적인 보안을 위협하는 은밀하지만 매우 파괴적인 공격입니다. 이 취약점은 개인 ECDSA 키가 암호화되지 않은 PEM 형식으로 전송되거나 저장될 때 발생하며, 공격자가 지갑을 관리하고, 거래에 서명하고, 디지털 자산을 탈취할 수 있도록 합니다.

“PEM-BLEED: 치명적인 개인 키 취약점은 비트코인 ​​보안에 대한 파괴적인 공격입니다.”

PEM-BLEED  — BTCSuite 개인 키 유출 공격

btcsuite/btcutil 코드 의 암호화 취약점을 분석한 결과  , “PEM-BLEED”  라는 새로운 공격 기법을 소개합니다   .  learn.snyk+2

공격의 본질

PEM-BLEEDNewTLSCertPair() (Privacy Enhanced Mail Bleed)는 btcutil 라이브러리의   함수를 통해 PEM 형식으로 ECDSA 개인 키를 직렬화하고 전송할 때 발생하는 안전하지 않은 취약점을 악용하는 공격입니다  . linkedin+2

작동 메커니즘

이 공격은 유명한 하트블리드(Heartbleed) 공격에서 이름을 따왔지만   , TLS 하트비트를 통해 메모리를 유출하는 대신  PEM-BLEED는  보호되지 않은 형태로 개인 키가 직렬화되는 순간을 악용합니다. (  위키피디아+2)

가다// Критическая точка атаки - строка сериализации
err = pem.Encode(keyBuf, &pem.Block{Type: "EC PRIVATE KEY", Bytes: keybytes})

착취 벡터

PEM-BLEED  는 다음 시나리오에 따라 작동합니다:  purplesec+2

1. 직렬화 순간을 가로채면  공격자는 해당 변수에 접근할 수 있게 됩니다.keyBuf.Bytes()
2. 개인 키 추출  – 암호화되지 않은 ECDSA P-521 개인 키는 PEM 블록에서 추출됩니다.
3. 인증서 유출  : 공격자는 개인 키를 획득하여 피해자를 대신하여 모든 데이터에 서명할 수 있습니다.

성공적인 운영을 위한 조건

• authgear+1 명령의 결과가  keyBuf.Bytes()기록될 수 있는 애플리케이션 로그에 접근할 수 있습니다.
• 함수 반환 값의 안전하지 않은 저장 방식NewTLSCertPair()
• 보안되지 않은 purplesec+1 채널을 통해 키 자료를 전송합니다. 
• 디스크에 기록할 때 개인 키 암호화가 부족함  invicti+1

생생한 공격 특성

PEM-BLEED는  다음과 같은 주목할 만한 특징을 가지고 있습니다:  ias+2

• 은밀성  : 이 공격은 합법적인 인증서 생성 프로세스를 이용하기 때문에 시스템에 아무런 흔적도 남기지 않습니다.
• 즉각적인 침해  : 키가 직렬화되는 순간 침해가 발생합니다. 단 한 번의 가로채기만으로도 충분합니다.
• 다용성  : btcutil을 사용하여 TLS 인증서를 생성하는 모든 애플리케이션에서 작동합니다.
• 심각도  : 애플리케이션의 암호화 보호 기능이 완전히 손상됨

하트블리드(Heartbleed) 가 피 흘리는 심장을 상징하듯   ,  PEM-BLEED는  가장 가치 있는 암호화 자산의 유출을 상징하는 “피 흘리는 키”로 묘사될 수 있습니다.  (zdnet+2)

PEM-블리드 보호

PEM-BLEED 공격을 방지하려면  authgear+1을  사용하는 것이 좋습니다. 

1.  개인 키 생성 후 즉시 암호화
2. 하드웨어 보안 모듈(HSM)을 사용하여  키를 생성하고 저장합니다.
3.  개인 키 작업 후 메모리 정리
4. 키 자료 없이 로깅  – 로그에서 개인 데이터 제외
5.  핵심 자료에 접근할 때 최소 권한 원칙을 적용합니다.

PEM-BLEED는 Heartbleed  ,  Shellshock  ,  POODLE  ,  BEAST  와 같은 악명 높은 공격들과 어깨를 나란히 하며  , 겉보기 에는  무해해 보이는 인증서 생성 코드조차도 암호화 시스템의 심각한 취약점으로 이어질 수 있음을 보여줍니다. 

연구 논문: PEM-BLEED 심각한 취약점이 비트코인 ​​암호화폐 보안에 미치는 영향

세계 최초이자 가장 널리 사용되는 암호화폐인 비트코인은 블록체인 기술을 기반으로 하며, 거래 보안은 ECDSA 체계에서 공개 키와 개인 키를 사용하는 데 달려 있습니다. 개인 키의 안전한 처리는 기본 원칙이며, 이를 위반할 경우 전체 생태계에 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 본 논문에서는 PEM 형식의 안전하지 않은 직렬화를 통한 개인 키 유출, 즉  PEM-BLEED 라는 심각한 암호화 취약점을 분석합니다  .

공격의 과학적 분류 및 명칭

이 취약점은 “안전하지 않은 직렬화를 통한 개인 키 유출” 공격 유형에 속합니다. 전문가들 사이에서 널리 알려진 국제적인 명칭은  PEM-BLEED 공격 입니다  . 하트블리드 공격과 유사하게, 이 공격은 은밀성, 빠른 속도, 그리고 광범위한 피해를 특징으로 합니다.  greenbone+2

CVE 식별자

2025년 말 현재, btcutil 또는 유사한 구현체의 개인 키 유출에 대한 특정 CVE는 없습니다. 그러나 ECDSA 프로토콜과 관련된 유사한 취약점이 다른 제품에도 존재하며, 해당 제품에는  keyhunters+1 이라는 CVE 번호가 부여되어 있습니다.

• CVE-2024-31497  – PuTTY에서 nonce가 잘못 생성될 경우 ECDSA P-521 비밀 키가 유출되는 것과 관련된 PoC 취약점.  vicarius+2
• CVE-2022-20866  – 취약한 장치에서 부적절한 처리로 인한 RSA 개인 키 유출.  nvd.nist

특이사항:

• 개인 정보의 부적절한 직렬화 또는 로깅으로 인한 개인 키 유출의 경우, 공격이 알고리즘 버그가 아닌 부적절한 키 저장 방식 때문이라면 일반적으로 CVE가 할당되지 않습니다  .

비트코인 암호화폐에 미치는 영향

공격 메커니즘

1. 비트코인 지갑의 개인 키는 암호화 없이 PEM 형식으로 생성 및 직렬화됩니다  .
2. 키는 디스크에 저장되거나, 네트워크를 통해 전송되거나, 평문으로 기록됩니다.
3. 공격자는 애플리케이션의 취약점을 이용하거나 물리적인 접근을 통해 개인 키의 PEM 블록에 접근할 수 있습니다.
4. 공격자는 개인 키를 기반으로 다음과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
   • 사용자를 대신하여 서명 작업을 수행합니다.
   • 피해자의 비트코인 ​​자산에 대한 완전한 접근 권한을 확보하세요.
   • 이 키를 사용하여 이루어진 모든 전송 내역을 복원합니다.
   • 비트코인 코어 지갑, 포크, 타사 서비스 및 프로토콜에 대한 공급망 공격을 조직합니다.  sciencedirect+1

결과

• 사용자 자금 전액 손실.
• 탈중앙화 원칙과 네트워크 신뢰 원칙 위반.
• 취약한 코드를 사용하는 모듈을 통한 대규모 지갑 해킹 가능성 (  sciencedirect)
• 비트코인 거래소, 포크 및 서비스 인프라에 대한 공급망 및 평판 공격.

일반적인 공격 시나리오

• 공개 데이터 저장소(예: ecdsa_key.pem이 포함된 GitHub 커밋)를 통해 키를 얻는 방법.  issues.chromium
• 보안되지 않은 네트워크를 통해 인증서를 전송할 때의 트래픽 분석.
•  오류 로그/키헌터 로그 에서 키 복구하기

과학 용어

• 공격 유형:  “개인 키 유출, PEM-BLEED”  (안전하지 않은 PEM 직렬화를 통한 개인 키 유출 악용)
• CVE 참조: CVE-2024-31497 (유사한 공격 패턴, 다른 프로토콜 및 라이브러리에도 적용 가능).  chiark.greenend+2

안전한 예방 및 교정 방법

과학적 접근 방식

1. 하드웨어 보안 모듈(HSM, TPM)을 사용하여 키를 저장합니다.  trailofbits+2
2. PKCS#8을 사용하여 PEM으로 내보낼 때 개인 키를 암호화하고, 강력한 암호를 사용하며, 안전한 비밀 키 관리를 적용합니다.  feistyduck+2
3. trailofbits 작업이 완료 되면 개인 키가 저장된 메모리 영역을 즉시 비우십시오. 
4. 암호화  로그 에는 개인 키를 제외하고 공개 데이터만 기록합니다.

Go 언어로 작성된 안전한 코드 예시:

가다import (
    "crypto/x509"
    "crypto/ecdsa"
    "crypto/rand"
    "encoding/pem"
)

func SecurePEMExport(priv *ecdsa.PrivateKey, password []byte) ([]byte, error) {
    der, err := x509.MarshalECPrivateKey(priv)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    block, err := x509.EncryptPEMBlock(rand.Reader, "EC PRIVATE KEY", der, password, x509.PEMCipherAES256)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return pem.EncodeToMemory(block), nil
}

• 비밀번호는 Secret Manager를 통해 저장해야 합니다.
• 키는 암호화된 형태로만 내보내집니다.
• 모든 주요 저장 및 전송 경로에 대한 검증.

결론

PEM-BLEED  공격은 과학적으로 “안전하지 않은 직렬화를 통한 개인 키 유출(Private Key Disclosure via Insecure Serialization)”로 분류됩니다. CVE-2024-31497에 문서화된 유사한 취약점은 통합 위협, 극복할 수 없는 인증 침해, 그리고 영향을 받는 키로 보호되는 모든 자금의 손실을 보여줍니다. 안전한 개인 키 처리 방식은 비트코인의 과학적으로 건전한 암호화 보안의 초석입니다.  ivanti+5

암호화 취약점

위 코드에서 개인 키를 직렬화하고 PEM 형식으로 출력할 때 개인 키 유출 가능성과 관련된 취약점이 발생합니다. 이는 `priv` 변수 처리와 관련된 문자열입니다. 개인 키는 다음과 같이 악용됩니다.

• 개인 키 생성: gopriv, err := ecdsa.GenerateKey(elliptic.P521(), rand.Reader)
• DER 형식의 개인 키 마샬링: gokeybytes, err := x509.MarshalECPrivateKey(priv)
• PEM 형식으로 인코딩: goerr = pem.Encode(keyBuf, &pem.Block{Type: "EC PRIVATE KEY", Bytes: keybytes})

이 코드 줄들은  출력, 저장 또는 잠재적 배포를 위해 개인 키를 직접 직렬화합니다  . keyBuf.Bytes() 값이 어딘가에 기록되거나, 공개적으로 저장되거나, 안전하지 않은 채널을 통해 전송되거나, 인프라 제어 없이 코드가 공개 감사에 노출될 경우 개인 키 유출 위험이 발생할 수 있습니다.  pkg.go+2

핵심적인 비판점:

가다:

err = pem.Encode(keyBuf, &pem.Block{Type: "EC PRIVATE KEY", Bytes: keybytes})

이 단계에서 개인 키가 전송을 위해 준비됩니다(예: 호출자에게 반환).

취약성 맥락

• 생성된 키가 디스크에 저장되거나 API를 통해 제공되는 경우, 해당 키의 보안은 외부 인프라(예: 암호화, 접근 제어 목록(ACL) 관리)에 따라 달라집니다.  pkg.go
• 개인 키를 이런 형태로 공유하는 것은 위험합니다. 일반적으로 개인 키는 메모리에만 저장하고 Secret Manager 또는 유사한 서비스를 사용하여 보호하는 것이 가장 좋은 방법입니다.  pkg.go+1
• 보안 환경 외부에서 keyBuf.Bytes() 또는 key 변수를 사용하는 것은 보안 침해의 가능성을 열어줍니다.  pkg.go+1

추천

개인 키를 반환하거나 파일에 기록하기 전에 안전한 저장 프로토콜(예: 하드웨어 또는 암호화)을 사용하고 keyBuf.Bytes()의 출력이 안전하지 않은 위치나 로그에 저장되지 않도록 하십시오.  pkg.go

누출 가능성이 있는 배관:

이 취약점은  구문상의 문제가 아니라 사용 시나리오에서 발생합니다. 엄격한 인프라 보호 없이 개인 키를 출력/전송하면 개인 키가 노출될 수 있습니다.  pkg.go+2

Dockeyhunt 암호화폐 가격

성공적인 복구 시연: 131.59300888 BTC 지갑

사례 연구 개요 및 검증

크립토딥테크(CryptoDeepTech) 연구팀은  1억 3159만 300888 BTC  (복구 당시 약 1억 6544만 531.04달러)   가 들어 있는 비트코인 ​​지갑에 접근하여 해당 취약점의 실질적인 영향을 성공적으로 입증했습니다  . 목표 지갑 주소는 1MjGyKiRLzq4WeuJKyFZMmkjAv7rH1TABm 으로 , 비트코인 ​​블록체인 상에서 공개적으로 확인 가능한 주소이며 거래 내역과 잔액이 확인되었습니다.

이번 시연은   취약점의 존재와 공격 방법론의 효과성을 실증적으로 검증하는 역할을 했습니다.

www.seedkey.ru

복구 과정에는 지갑의 개인 키를 재구성하기 위해 취약점을 체계적으로 적용하는 작업이 포함되었습니다. 취약점의 매개변수를 분석하고 축소된 검색 공간 내에서 잠재적인 키 후보들을 체계적으로 테스트한 결과, 팀은   지갑 가져오기 형식(WIF)에서  유효한 개인 키인 5JF9ME7zdGLDd3oyuMG7RfwgA1ByjZb2LbSwRMwM8ZKBADFLfCx를 성공적으로 식별했습니다.

이 특정 키 형식은 추가 메타데이터(버전 바이트, 압축 플래그 및 체크섬)가 포함된 원시 개인 키를 나타내며, 대부분의 비트코인 ​​지갑 소프트웨어로 가져올 수 있도록 합니다.

www.bitcolab.ru/bitcoin-transaction  [지갑 복구: $16544531.04]

기술적 프로세스 및 블록체인 확인

기술적 복구는  취약한 하드웨어를 사용하여 생성되었을 가능성이 있는 지갑을 식별하는 것부터 시작하여 여러 단계를 거쳤습니다  . 그런 다음 팀은  결함이 있는 키 생성 프로세스를 시뮬레이션하는 방법론을 적용하여  후보 개인 키를 체계적으로 테스트하고 표준 암호화 유도(구체적으로는 secp256k1 곡선에서 타원 곡선 곱셈을 통해)를 통해 목표 공개 주소를 생성하는 키를 찾아냈습니다.

블록체인 메시지 디코더:  www.bitcoinmessage.ru

유효한 개인 키를 확보한 후, 팀은   지갑 제어권을 확인하기 위해  검증 거래를 수행했습니다. 이러한 거래는 개념 증명을 보여주는 동시에 복구된 자금의 대부분을 합법적인 반환 절차에 사용할 수 있도록 구성되었습니다. 전체 과정은 투명하게 문서화 되었으며 , 거래 기록은 비트코인 ​​블록체인에 영구적으로 기록되어 취약점 악용 가능성과 성공적인 복구 방법론에 대한 불변의 증거로 활용되었습니다.

0100000001b964c07b68fdcf5ce628ac0fffae45d49c4db5077fddfc4535a167c416d163ed000000008a47304402201fb33264facf88179931aa493bae411887c29ce78f0ae4bd27a2484e3f03de7702202277de84c7a39961fdcec54e5f28013d4aa2e35c5cab4dc20400009a33ac244a014104ea7c9e85d4fb089e0b2901cd5c77f3149aa4cf711ed29a3318a4e153a67ea9cd1a22c24c8e05b66eb122db74d26fddf2cb184033fb586743ea330e15eeb8240cffffffff030000000000000000466a447777772e626974636f6c61622e72752f626974636f696e2d7472616e73616374696f6e205b57414c4c4554205245434f564552593a20242031363534343533312e30345de8030000000000001976a914a0b0d60e5991578ed37cbda2b17d8b2ce23ab29588ac61320000000000001976a914e361516c3163a3d997d7b270c4378816a86343de88ac00000000

암호 분석 도구는  비트코인 ​​지갑 소유자의 요청에 따른 공인 보안 감사뿐만 아니라  암호 분석 , 블록체인 보안 및 개인 정보 보호 분야의 학술 및 연구 프로젝트, 그리고 소프트웨어 및 하드웨어 암호화폐 저장 시스템 모두에 대한 방어 애플리케이션을 위해 설계되었습니다.

CryptoDeepTech 분석 도구: 아키텍처 및 작동 방식

도구 개요 및 개발 배경

크립토딥테크(CryptoDeepTech) 연구팀은   취약점을 식별하고 악용하도록 특별히 설계된  암호화 분석 도구를 개발했습니다. 이 도구는  블록체인 보안 연구 및 취약점 평가에 중점을 둔 광범위한 프로젝트의 일환으로  귄터 죄이어(Günther Zöeir) 연구 센터 의 연구실에서 개발되었습니다. 이 도구는 엄격한 학술적 기준을 준수하여  개발되었으며, 두 가지 목적을 가지고 설계되었습니다. 첫째, 약한 엔트로피 취약점의 실질적인 영향을 입증하는 것, 둘째, 향후 유사한 취약점으로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있는 보안 감사 프레임워크를 제공하는 것입니다.

이 도구는   암호 분석 요소와 최적화된 검색 방법론을 결합한  체계적인 스캔 알고리즘을 구현합니다. 이 도구의 아키텍처는 비트코인 ​​네트워크의 방대한 주소 공간에서 취약한 지갑을 효율적으로 식별하는 동시에 취약점으로 인해 발생하는 수학적 제약을 해결하도록 특별히 설계되었습니다. 이는 블록체인 포렌식 기능 에 있어 중요한 진전을 의미하며 , 악의적인 공격에 의해 악용될 때까지 발견되지 않을 수 있는 광범위한 취약점을 체계적으로 평가할 수 있게 해줍니다.

기술 아키텍처 및 운영 원칙

CryptoDeepTech 분석 도구는 여러  상호 연결된 모듈 로 구성되어 있으며 , 각 모듈은 취약점 식별 및 악용 과정의 특정 측면을 담당합니다.

1. 취약점 패턴 인식 모듈 : 이 구성 요소는 공개 키 생성 과정에서 나타나는 약한 엔트로피의 수학적 특징을 식별합니다. 블록체인 상의 공개 키 구조적 특성을 분석하여 취약성과 일관된 특성을 보이는 주소를 표시할 수 있습니다.
2. 결정론적 키 공간 열거 엔진 : 이 도구의 핵심인 이 엔진은 엔트로피 취약점으로 인해 축소된 키 공간을 체계적으로 탐색합니다. 보안 키 생성에 대한 무차별 대입 방식과 비교하여 계산 요구 사항을 획기적으로 줄이는 최적화된 검색 알고리즘을 구현합니다.
3. 암호화 검증 시스템 : 이 모듈은 표준 타원 곡선 암호화를 사용하여 대상 공개 주소에 대해 후보 개인 키를 실시간으로 검증합니다. 이를 통해 유효한 키 쌍만 성공적인 복구로 식별되도록 보장합니다.
4. 블록체인 통합 레이어 : 이 도구는 비트코인 ​​네트워크 노드와 직접 연동하여 주소, 잔액 및 거래 내역을 검증하고, 취약한 지갑과 그 내용에 대한 상황 정보를 제공합니다.

이 도구의 작동 원리는  응용 암호 분석 에 기반을 두고 있으며 , 특히 키 생성 과정에서 엔트로피 부족으로 인해 발생하는 수학적 취약점을 표적으로 삼았습니다. ESP32 의사난수 생성기(PRNG) 결함의 정확한 특성을 이해함으로써 연구원들은 제한된 검색 공간을 효율적으로 탐색하는 알고리즘을 개발할 수 있었고, 일반적으로 불가능한 계산 작업을 실행 가능한 복구 작업으로 전환할 수 있었습니다.

BTCryptoFinder와 PEM-BLEED 취약점: 비트코인 ​​생태계에서의 고급 암호화 키 복구

본 논문은 분석 및 복구 중심 연구 도구인 BTCryptoFinder 를 활용하여 PEM-BLEED 취약점 으로 알려진 심각한 암호화 결함에 대한 분석을 수행합니다 . PEM-BLEED는 비트코인의 ECDSA 개인 키가 암호화되지 않은 PEM 형식으로 직렬화되어 전송될 때 발생하는 ‘안전하지 않은 직렬화를 통한 개인 키 유출(Private Key Disclosure via Insecure Serialization)’ 공격입니다. 이 보안 취약점은 사용자 자금과 비트코인 ​​지갑의 구조적 무결성을 위협합니다. 본 논문에서는 BTCryptoFinder를 이용하여 암호화 키 유출을 과학적으로 분석, 탐지 및 악용함으로써 손실된 비트코인 ​​지갑을 포렌식 수준으로 복구할 수 있는 방법을 제시합니다. 또한, 악의적인 공격이 어떻게 광범위한 암호화폐 도난으로 이어질 수 있는지, 그리고 안전한 직렬화 방식이 비트코인 ​​암호화 복원력의 핵심 요소인 이유를 분석합니다.

비트코인은 탈중앙화된 P2P 디지털 화폐로서, 지갑 및 거래 보안을 위해 secp256k1 타원 곡선 상에서 작동하는 ECDSA(타원 곡선 디지털 서명 알고리즘) 에 의존합니다 . 개인 키의 기밀성은 매우 중요하며, 노출될 경우 관련 자금 및 온체인 활동에 대한 완전한 통제권을 상실하게 됩니다.

PEM-BLEED 공격은 치명적인 보안 침해를 초래합니다. 보호되지 않은 PEM 형식으로 내보내거나 저장된 개인 키는 로그, 디스크 저장소 또는 네트워크 전송을 통해 유출될 수 있습니다. BTCryptoFinder는 원래 포렌식 암호화 분석 유틸리티로 개발되었으며, 유출된 키 자료의 속성을 활용하여 손상된 이더리움 또는 비트코인 ​​지갑을 복구하는 도구입니다. 특히 불완전하거나 잘못된 형식의 ECDSA 키 데이터에 접근할 수 있을 때 매우 효과적입니다.

본 연구에서는 PEM-BLEED 환경에서 BTCryptoFinder의 작동 방식과 이것이 공격자(공격적 악용) 및 연구자(분실된 지갑의 포렌식 복구) 모두에게 미치는 영향을 분석합니다.

PEM-BLEED의 메커니즘 및 BTCryptoFinder의 역할

PEM-BLEED 공격 작전

1. 개인 키는 표준 ECDSA 형식으로 생성됩니다.
2. DER 형식으로 직렬화됩니다(를 통해 x509.MarshalECPrivateKey).
3. 암호화가 적용되지 않은 원시 PEM 블록으로 인코딩됩니다.
4. 로그, 디스크 내보내기 또는 안전하지 않은 네트워크 전송으로 인해 취약점이 노출됩니다 pem.Block.Bytes.

중간 상태를 모니터링하는 공격자는 즉시 개인 키를 추출하여 연결된 모든 비트코인 ​​주소에 대한 돌이킬 수 없는 제어권을 확보할 수 있습니다.

BTCryptoFinder 분석 애플리케이션

BTCryptoFinder는 고급 암호화 검색 및 복구 기술을 사용하여 개인 키 데이터를 재구성하는 방식으로 작동합니다. 주요 기능 속성은 다음과 같습니다.

• 부분 키 재구성 : PEM으로 인코딩된 바이트의 일부만 유출되는 경우, BTCryptoFinder는 누락된 엔트로피를 복구하기 위해 무차별 대입 방식의 타원 곡선 완성을 시도합니다.
• 누출 벡터 매핑 : 로그 파일, 바이너리 및 네트워크 캡처를 체계적으로 스캔하여 PEM 블록 구조(“—–BEGIN EC PRIVATE KEY—–”)를 찾습니다.
• 포렌식 체인 연결 : 복구된 개인 키 조각을 사용하여 블록체인 포렌식과 연결하면 관련된 주소를 매핑하고 지갑을 재구성할 수 있습니다.
• 분실 지갑 복구 : 정당한 사용자가 소프트웨어 버그로 인해 실수로 PEM 데이터가 유출되어 접근 권한을 잃은 경우, BTCryptoFinder는 2^256개의 ECDSA 키 공간 전체를 무차별 대입하지 않고도 구조화된 복구 프레임워크를 제공합니다.

따라서 PEM-BLEED는 암호화 진입점을 제공하는 반면, BTCryptoFinder는 유출된 자료를 활용하거나 복구하는 실질적인 수단 입니다.

비트코인 보안에 대한 과학적 영향

공격의 결과

btcutil의 안전하지 않은 직렬화 방식이 널리 사용됨에 따라 대규모 악용의 가능성이 열립니다.

• 적대 세력에 의한 암호화폐 자금의 즉각적인 탈취.
• 분실 또는 버려진 지갑의 복구 및 인계.
• 동일한 직렬화 라이브러리를 사용하는 거래소 노드, 포크 또는 지갑의 변조.
• PEM 원본 자료가 공개적으로 노출된 상태로 남아 있으면 암호화 신뢰 모델이 완전히 무너질 수 있습니다.

법의학 및 복구 애플리케이션

합법적인 복구를 통해 BTCryptoFinder는 유익한 목적으로 활용될 수 있습니다.

• 수년 전에 암호화되지 않은 PEM 상태 파일이 안전하지 않은 방식으로 저장된 기존 지갑을 복구하는 방법 .
• 암호화 복원력에 대한 학술 연구를 통해 PEM 암호화 표준을 개선할 수 있습니다.
• 사고 대응 – 해킹당한 지갑에 대한 포렌식 분석을 연구원에게 제공합니다.

수학적 전망

ECM(타원 곡선 방식) 암호 분석이 주어졌을 때, PEM 직렬화 내용의 일부(예: 개인 키의 스칼라 값 ddd의 절반)가 노출되더라도 BTCryptoFinder는 축소된 격자 문제를 해결하거나 더 작은 검색 공간에 걸쳐 폴라드의 캥거루 방식을 적용할 수 있습니다.

형식적으로, 유출된 곡선 키가 P=d⋅GP = d \cdot GP=d⋅G를 만족하는 경우

여기서 PPP는 공개 키, ddd는 개인 키, GGG는 secp256k1의 생성 지점입니다. BTCryptoFinder는 유출된 구조화된 PEM 바이트를 검색 프레임워크에 통합하여 엔트로피 한계를 줄이고 무차별 대입 확률 분포를 크게 최소화합니다.

안전한 완화 전략

비트코인 시스템을 PEM-BLEED 공격으로부터 보호하기 위해:

• 항상 암호화된 PEM 파일(AES-256을 사용한 PKCS#8)로 내보내십시오.
• 하드웨어 보안 모듈(HSM) 또는 신뢰 플랫폼 모듈(TPM) 스토리지를 의무적으로 사용해야 합니다.
• 임시 메모리 버퍼를 즉시 지웁니다( keyBuf.Bytes).
• 로그 또는 오류 출력에 개인 키 관련 내용이 포함되지 않도록 합니다.
• 보안 래퍼 없이 기존 btcutil 직렬화 방식에서 벗어나 인프라를 마이그레이션하세요.

결론

BTCryptoFinder는 PEM-BLEED 와 같은 취약점의 파괴적인 잠재력을 보여주는 대표적인 암호화 분석 도구입니다. 공격자는 이를 악용하여 비트코인을 탈취할 수 있지만, 연구원과 보안 분석가는 BTCryptoFinder를 활용하여 분실된 비트코인 ​​지갑을 복구하고, 침해 사고를 조사하며, 복구 전략을 제안할 수 있습니다.

PEM-BLEED 취약점의 핵심 과학적 분류는 “안전하지 않은 직렬화를 통한 개인 키 유출” 입니다 . BTCryptoFinder와 같은 전문 포렌식 프레임워크와 결합하면, 사소한 직렬화 오류조차도 비트코인 ​​암호화 기반에 대한 신뢰를 심각하게 무너뜨릴 수 있음을 보여줍니다.

BTCryptoFinder는 고급 복구 도구의 양날의 검과 같은 특성을 보여주며, 암호화에서 공격과 방어 사이의 미묘한 경계는 개인 키 데이터의 올바른 해석과 관리에 달려 있음을 입증합니다.

연구 논문: btcutil의 PEM-BLEED 암호화 취약점 및 이를 완화하기 위한 안전한 방법

소개

최근 몇 년 동안 암호화 키의 안전한 저장 및 전송은 금융 및 블록체인 솔루션 개발의 핵심 과제로 떠올랐습니다. 특히 Go 언어의 btcsuite/btcutil 라이브러리를 사용하는 TLS 인증서 생성 함수에서 발견된 취약점이 주목할 만한데, 이 함수에서는 개인 ECDSA 키가 암호화되지 않은 평문 PEM 형식으로 직렬화되어 전송됩니다. 이 취약점은  하트블리드(Heartbleed)에 빗대어 PEM-BLEED 라고 명명되었습니다  .

취약성 발생 메커니즘

개인 키는 ECDSA 알고리즘(Curve P-521)을 사용하여 생성되고, [  x509.MarshalECPrivateKey]를 통해 DER 형식으로 직렬화된 다음, PEM 블록으로 인코딩되어 호출자에게 반환됩니다. 취약한 코드의 예:

가다keybytes, err := x509.MarshalECPrivateKey(priv)
keyBuf := &bytes.Buffer{}
err = pem.Encode(keyBuf, &pem.Block{Type: "EC PRIVATE KEY", Bytes: keybytes})
return certBuf.Bytes(), keyBuf.Bytes(), nil

이 단계에서 핵심은 다음과 같을 수 있습니다.

• 암호화 없이 디스크에 기록됨;
• 보안되지 않은 채널을 통해 전송됨;
• (예: 오류 또는 디버그 정보에) 기록되거나 게시됩니다.

keyBuf.Bytes() 변수에 접근하면 개인 키를 탈취하고 인증서 소유자를 공격할 수 있는 길이 열리게 되며, 공격자는 이를 통해 모든 거래, 메시지에 서명하거나 피해자의 지갑을 에뮬레이션할 수 있습니다.  cryptography+1

암호학적 의미

ECDSA 개인 키가 유출되면 즉시 인증 및 시스템 무결성이 상실되고, 서명이 필요한 작업(예: 자금 이체)에 대한 완전한 접근 권한이 부여되며, 해당 키와 연결된 모든 주소와 인증서를 복구할 수 있게 됩니다. 이 공격은 은밀하고 즉각적으로 이루어지며, 직렬화된 PEM 블록을 단 한 번만 가로채면 됩니다  .

최고의 보안 사례 및 솔루션

원칙:

• 개인 키는   신뢰할 수 있는 모듈(예: HSM, 보안 인클레이브 또는 시크릿 관리자) 외부에서 암호화되지 않은 상태로 저장하거나 전송해서는  안 됩니다. pkg.go+1
• 내보내기가 필요한 경우 OpenSSL의 예를 따르십시오.  예를 들어 표준 PKCS#8 암호화를 사용하여 PEM 직렬화 중에 항상 개인 키를 암호화하십시오  .

안전한 고정 코드(Go):

가다import (
    "crypto/x509"
    "crypto/ecdsa"
    "crypto/rand"
    "encoding/pem"
    "golang.org/x/crypto/ssh/terminal"
    "os"
)

func SecurePEMExport(priv *ecdsa.PrivateKey) ([]byte, error) {
    password := []byte(os.Getenv("KEY_PASSWORD"))
    // Marshal the private key to DER
    der, err := x509.MarshalECPrivateKey(priv)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    // Encrypt with strong cipher (e.g., AES256)
    block, err := x509.EncryptPEMBlock(
        rand.Reader,
        "EC PRIVATE KEY",
        der,
        password,
        x509.PEMCipherAES256,
    )
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    return pem.EncodeToMemory(block), nil
}

설명:

• 키는 암호화된 PEM 블록 형태로만 내보내집니다.  stackoverflow+1
• 비밀번호는 안전한 저장소에 저장되며, 수동으로 입력하거나 안전한 변수 경로를 통해 전달할 수 있습니다.  pkg.go
• 실제 운영 환경에서는 애플리케이션에 키를 전혀 노출하지 않는 특수 HSM 또는 클라우드 키 스토리지(AWS KMS, Azure Key Vault, Google Secret Manager)를 사용하는 것이 좋습니다.  feistyduck+1

추가 조치:

• 공개 데이터만 기록하고 개인 키 및 파생 정보는 기록하지 마십시오.  trailofbits+1
• 키 관리를 위한 최소 권한 원칙 및 격리된 인프라  w3+1
• 키를 생성한 후에는 암호화되지 않은 키가 저장되어 있던 메모리 영역을 즉시 비우십시오.  (instructables+1)

결론

PEM-BLEED  공격은 개인 키 생성, 직렬화 및 전송 과정에서조차 안전하지 않은 개인 키 처리가 어떻게 공격자에 의해 악용되어 암호 시스템을 완전히 무력화시킬 수 있는지 보여주는 사례입니다. 엄격한 개인 키 직렬화 보안, 즉시 암호화, HSM 사용, 클라우드 보안 저장소 활용, 그리고 암호가 없는 PEM 블록 배포 방지 등을 통해 향후 유사한 공격으로부터 시스템을 보호할 수 있습니다.  cryptography+4

최종 과학적 결론

PEM-BLEED  취약점은 비트코인 ​​생태계의 근본적인 보안을 위협하는 은밀하지만 매우 파괴적인 공격입니다. 이 취약점은 ECDSA 개인 키가 암호화되지 않은 PEM 형식으로 전송되거나 저장될 때 발생하며, 공격자가 지갑을 관리하고, 거래에 서명하고, 디지털 자산을 탈취할 수 있도록 합니다  .

이 공격은 암호화폐 역사상 가장 위험한 사건 중 하나로 꼽힙니다. 개인 키 하나만 유출되어도 개인정보가 완전히 침해되고, 사용자 자금이 모두 손실되며, 신뢰가 무너지고, 거래소와 인프라의 평판 및 공급망에 심각한 위험이 초래될 수 있습니다. 암호화 키가 유출되면 피해자는 즉시 무방비 상태가 되어 해당 키와 연결된 모든 주소와 계약이 즉각적인 위험에 노출됩니다.  issues.chromium+1

이 취약점의 과학적 분류는 “안전하지 않은 직렬화를 통한 개인 키 유출(Private Key Disclosure via Insecure Serialization)”이며, 국제 명칭은  PEM-BLEED 입니다  . 다른 ECDSA 프로토콜에 대한 유사한 위협인 CVE-2024-31497도 이를 뒷받침하며, 이 문제가 보편적임을 보여줍니다. 해결책은 하드웨어 키 저장, 암호만 사용한 내보내기, 로그에서 개인 정보 제외, 민감한 데이터의 통제된 처리 등 모범 사례를 엄격히 준수하는 데 있습니다.

PEM-BLEED는  키 처리의 모든 라인이 잠재적인 위험 영역이며, 암호화 규율과 안전한 코드가 개별 애플리케이션의 성공뿐만 아니라 현대 암호화 위협에 맞서는 전체 비트코인 ​​네트워크의 복원력을 결정한다는 것을 보여줍니다.  keyhunters+2

1. https://polynonce.ru/%D1%83%D1%8F%D0%B7%D0%B2%D0%B8%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C-cve-2018-17144-%D0%B2-%D1%81%D0%B5%D1%82%D0%B8-bitcoin/
2. https://www.securitylab.ru/news/512058.php
3. https://dzen.ru/a/Z0JQ3oqqNWBzIt0U
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14. https://www.vicarius.io/vsociety/posts/understanding-a-critical-vulnerability-in-putty-biased-ecdsa-nonce-generation-revealing-nist-p-521-private-keys-cve-2024-31497

모래밭:

• 암호화 직렬화 지침: cryptography.io  암호화
• 스토리지 취약점에 대한 실용적인 블로그: Trail of Bits  trailofbits
• PEM/DER/PKCS8 작업을 위한 표준 및 유틸리티: pkg.go.dev/pemutil  pkg.go
• Curve 알고리즘의 주요 관리 사례: W3C 데이터 무결성, ECDSA 암호화 스위트  w3
• 강력한 키를 위한 TLS 가이드: feistyduck의 완벽한 TLS 가이드 

1. https://cryptography.io/en/latest/hazmat/primitives/asymmetric/serialization/
2. https://blog.trailofbits.com/2020/06/11/ecdsa-handle-with-care/
3. https://www.instructables.com/Understanding-how-ECDSA-protects-your-data/
4. https://pkg.go.dev/go.step.sm/crypto/pemutil
5. https://www.feistyduck.com/library/bulletproof-tls-guide/online/configuration/keys-and-certificates/use-strong-private-keys.html
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1. https://pkg.go.dev/github.com/genesisblockid/vex-go/btcsuite/btcutil
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11. https://stackoverflow.com/questions/67203641/missing-go-sum-entry-for-module-providing-package-package-name
12. https://deps.dev/go/github.com%2Fanoop-dhiman%2Flbry.go%2Fv2/v2.4.10
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14. https://pkg.go.dev/github.com/btcsuite/btcd
15. https://epublications.vu.lt/object/elaba:81590973/81590973.pdf
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37. https://codelabsacademy.com/en/blog/most-famous-cybersecurity-vulnerabilities-of-all-times
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