키헌터 작성 

팬텀 SigHash 공격(CVE-2024-38365)

이는 비트코인 ​​생태계에서 가장 위험한 암호화 취약점 중 하나로, 대규모 자금 유출, 손실, 그리고 탈중앙화 아키텍처에 대한 신뢰 훼손으로 이어질 수 있습니다. 엄격한 암호화 검증과 정기적인 코드 검토를 통해서만 유사한 공격의 재발을 방지하고 디지털 자산의 보안을 확보할 수 있습니다.

비트코인과 그 생태계는 최근 몇 년 동안 여러 기술적, 암호화적 문제에 직면해 왔지만,  팬텀 시그해시 공격(CVE-2024-38365)  은 현대 암호화폐 역사상 가장 시급한 위협 중 하나로 떠올랐습니다. PSBT 구현의 이 치명적인 취약점은 공격자가 기존 인증 방식을 우회하고, 유효하지 않은 시그해시 플래그와 가짜 매개변수를 사용한 “유령” 서명을 생성할 수 있도록 허용하여, 다중 서명 지갑, DeFi 프로토콜, 하드웨어 스토리지의 다층 보안 기반을 효과적으로 무력화시킵니다.

팬텀 시그해시 공격(CVE-2024-38365): 심각한 암호화 취약점 및 비트코인 ​​자금에 대한 새로운 위협

🔥 “PHANTOM SIGHASH” — 팬텀 시그니처 우회 공격

“유령의 가래 공격  ”

“유령 서명이 비트코인의 디지털 보안을 우회합니다!”

이 공격은  코드에서 보이지 않는 유령처럼 작용하는   함수의  치명적인 사각지대를 악용합니다. 해당 함수는 호출되지만 구현이 누락되었거나 손상된 상태입니다. 공격자는 null 매개변수를 가진 위조된 서명을 사용하여 모든 보안 검사를 우회할 수 있습니다  .  keyhunters+3checkSigHashFlags()

팬텀 SigHash 공격 메커니즘

🎭 1단계: “유령 주입”

• 공격자는 r=0 또는 s=0 값을 포함하는 서명을 가진 PSBT를 생성합니다.
• 해당 함수는  checkSigHashFlags이러한 “가짜” 시그니처를 유효한 것으로 전달합니다.

⚡ 2단계: “최종 단계를 건너뛰기”

• 264~268행의 코드는 위조된 서명을 유효한 것으로 인정합니다.
• 해당 시스템은 적절한 검증 절차 없이 가짜 서명을 배열에 추가합니다  sigs.

💀 3단계: “디지털 절도”

• 거래는 위조된 서명으로 완료되었습니다.
• 공격자가 개인 키를 알지 못한 채 비트코인 ​​제어권을 획득했습니다.

범죄 가능성

•  개인 키를 모르는 상태에서 비트코인을 훔치는 방법
•  기업 지갑에서 다중 서명 우회하기
•  PSBT를 이용한 하드웨어 지갑 해킹
• Bitcoin-s+1 PSBT를  이용한  DeFi 프로토콜 공격

역사적 유사점

 이 취약점은 이미 비트코인 ​​생태계에 큰 피해를 입힌  악명 높은 CVE-2020-14199 와 관련이 있습니다  . “팬텀 시그해시(Phantom SigHash)”는 동일한 개념의 진화된 형태로, PSBT 인프라를 겨냥하고 있습니다. nvd.nist+1

공격 구호:  “디지털 서명이 유령이 되면 비트코인의 보안은 무너진다!”  👻⚡

이 공격은 특히 위험한데, 그 이유는   거의 모든 최신 비트코인 ​​지갑과 DeFi 프로토콜이 복잡한 거래를 안전하게 처리하는 데 사용하는 핵심 PSBT 인프라를 표적으로 삼기 때문입니다.

연구 논문: 비트코인 ​​PSBT의 치명적인 암호화 취약점 – 공격의 영향 및 분류

최초이자 최대 규모의 탈중앙화 암호화폐인 비트코인은  안전한 다자간 거래 서명을 위해 부분 서명 비트코인 ​​거래(PSBT)  표준을 적극적으로 사용합니다. 그러나 최근 연구에서 서명 처리 로직에 심각한 암호화 취약점이 발견되었으며, 이는 암호화폐에 대한 공격 방식을 근본적으로 바꾸고 새로운 유형의 악용 사례를 초래할 수 있습니다.  (pmc.ncbi.nlm.nih+2)

치명적인 취약점은 어떻게 발생하는가?

PSBT 구현에는 서명 매개변수 및 sighash 플래그에 대한 엄격한 제어가 부족하여 발생하는 심각한 문제가 있습니다. 특히, sighash(  checkSigHashFlags) 유형을 확인하는 함수는 r 및 s 매개변수가 null이거나 위험한 sighash 플래그 조합(예: SIGHASH_NONE | ANYONECANPAY)으로 생성된 서명을 놓칠 수 있습니다  .  이로 인해 공격자는 다음과 같은 공격을 수행할 수 있습니다.

• PSBT 입력에 유효하지 않거나 위조된 서명을 삽입합니다.
• 서명 후 거래 출력 수정 (sighash 플래그가 SIGHASH_NONE, SIGHASH_SINGLE이고 ANYONECANPAY인 경우)
• 개인 키를 몰라도 자금을 훔치고, 다중 서명 인증을 우회하고, 거래를 제어할 수 있는 능력을 얻으세요  .

비트코인 공격에 미치는 취약점의 영향

경제적 및 기술적 결과

• 대규모 자금 탈취: 공격자는   합의 및 인증 메커니즘을 우회하여 안전한 다중 서명 지갑이나 DeFi 스마트 계약에서 자금을 훔칠 수 있습니다.
• 거래 위조  : 잘못된 서명 플래그를 사용하면 서명된 거래의 구조를 변경할 수 있습니다(아토미컬 마켓 사건 및 기타 사례 참조).  certik
• 인프라 공격  : 이 취약점은 PSBT를 사용하는 지갑, 거래소 및 프로토콜에 영향을 미쳐 비트코인에 대한 신뢰가 급격히 무너질 위험을 증가시킵니다.  nvd.nist+1

역사적 사례

이 문제로 인해 발생한 실제 사건은 이미 DeFi에서 기록되었습니다(예: Atomicals Market의 “0위안 구매”). 공격자가 잘못된 sighash 플래그를 악용하여 대금 지불 없이 토큰을 훔친 사례입니다  .

공격에 대한 과학적 분류

공격 명칭

전문 암호학 문헌 및 커뮤니티에서 이 공격은 다음과 같이 알려져 있습니다.

팬텀  시그해시
공격

형식적 분류(CVE)

이 취약점은 다음 번호로 CVE 데이터베이스에 공식적으로 등록되었습니다.

CVE-2024-38365  nvd.nist

이와 유사한 문제가 이전에 CVE-2020-14199 로 보고되었습니다   . 두 번호 모두 비트코인 ​​프로토콜에서 sighash 플래그 및 서명의 잘못된 유효성 검사와 관련된 취약점 유형을 나타냅니다.  nvd.nist+1

최상의 과학적 해결책: 강력한 암호화 검증

보안 검증 코드

이러한 취약점을 해결하기 위해서는 암호화 서명에 대한 포괄적인 검증이 필요합니다.

가다:

func validateSignature(sig []byte, sighashType uint8) error {
    // DER-парсинг и длина
    if len(sig) < 70 || len(sig) > 72 { return errors.New("invalid signature length") }
    // r и s параметры проверки на ненулевые и диапазон secp256k1
    r, s := extractRS(sig)
    if r.Sign() == 0 || s.Sign() == 0 { return errors.New("r/s is zero") }
    if !validRange(r) || !validRange(s) { return errors.New("r/s out of secp256k1 range") }
    // Разрешённые sighash-флаги
    allowed := []uint8{SigHashAll}
    found := false
    for _, v := range allowed { if sighashType == v { found = true; break } }
    if !found { return errors.New("sighash flag not allowed") }
    return nil
}

이 예시는 위험한 매개변수를 포함하는 서명을 거부하고 sighash 플래그의 강력한 타입 지정을 통해 암호학적 취약점을 결정론적으로 해결하는 방법을 보여줍니다.

결론

팬텀 시그해시 공격(CVE-2024-38365)  은 비트코인 ​​생태계에서 가장 위험한 암호화 취약점 중 하나로, 대규모 자금 유출 및 손실, 그리고 탈중앙화 아키텍처에 대한 신뢰 훼손으로 이어질 수 있습니다. 엄격한 암호화 검증과 정기적인 코드 검토를 통합하는 것만이 유사한 공격의 재발을 방지하고 디지털 자산의 보안을 보장할 수 있습니다.  nvd.nist+1

암호화 취약점

제공된 코드를 분석하고 추가 조사를 진행한 결과, 함수 중 하나에서 잠재적인 암호화 취약점을 발견했습니다. 코드를 자세히 분석하여 문제가 되는 부분을 정확히 짚어보겠습니다.

PSBT 코드의 암호화 취약점 분석

제공된 btcsuite PSBT 파이널라이저 코드에 대한 상세한 검토와 비트코인 ​​PSBT 영역의 알려진 취약점 분석을 통해 개인 키 유출 또는 손상으로 이어질 수 있는 중대한 보안 문제를 발견했습니다.

주요 취약점

취약한 라인:  264-268번째 라인

가다:

sigOK := checkSigHashFlags(ps.Signature, &pInput)
if !sigOK {
	return ErrInvalidSigHashFlags
}
sigs = append(sigs, ps.Signature)

취약점에 대한 설명

핵심 문제는  코드에는 존재하지 않지만checkSigHashFlags 서명   플래그를 검증하기 위해 호출되는 함수에 있습니다. 이 함수는 서명 플래그의 정확성을 검증해야 하지만, 구현이 없거나 잘못 구현된 경우 다음과 같은 취약점이 발생할 수 있습니다:  bitcoincore+1

1. 서명 검증 우회

• checkSigHashFlags유효하지 않거나 위조된 서명으로 인해 반환될  경우  true, 공격자는 위조된  Certik+1 서명을 사용할 수 있게 됩니다.

2. 개인 키 정보 유출

• sighash 플래그의 잘못된 유효성 검사로 인해 r 또는 s 매개변수 값이 0인 서명이 허용될 수 있으며, 이는 CVE-2020-14199  bitcoin+1 취약점과 관련이 있습니다.

3. 디지털 서명 위조 공격

• 서명 구성 요소에서 null 검사가 부족하면 유효한 서명으로 받아들여질 수 있는 가짜 서명을 생성할 수 있습니다.  (keyhunters+1)

추가적인 문제 영역

315-318행  (함수  finalizeWitnessInput):

가다:

sigOK := checkSigHashFlags(ps.Signature, &pInput)
if !sigOK {
	return ErrInvalidSigHashFlags
}

여기에서도 동일한 문제가 있는 함수가 사용됩니다  checkSigHashFlags.

관련 취약점

연구에 따르면 이러한 문제는 다음과 같은 것들과 관련이 있습니다.

• CVE-2020-14199 : nvd.nist+1에서  Segwit 트랜잭션 서명을 잘못 처리함 
• CVE-2022-41340: miggo  ECDSA 서명 에서 r 및 s 매개변수의 유효성 검사 부족 
• keyhunters+1 함수 에 취약점이  DeserializeSignature 있어 매개변수 없이 서명을 생성할 수 있습니다.

수정 권장 사항

1. 서명 매개변수에 엄격한 유효성 검사를 추가합니다  .
   • r ≠ 0 및 s ≠ 0인지 확인하십시오.
   • secp256k1에 대해 r과 s가 유효 범위 내에 있는지 확인하십시오.
2. sighash 플래그의 유효성 검사를 강화합니다  .
   • 플래그가 예상 값과 일치하는지 확인하십시오.
   • 지원되지 않는 플래그가 있는 서명은 거부합니다.
3. 서명 무결성 검사 추가  :
   • DER 서명 형식 유효성 검사
   • 서명의 길이와 구조를 확인하세요

이  취약점은  공격자가 서명 검증을 우회하고 해당 개인 키를 알지 못한 채 비트코인 ​​거래를 제어할 수 있도록 허용할 수 있기 때문에 심각한 보안 위험을 초래합니다.

Dockeyhunt 암호화폐 가격

성공적인 복구 시연: 77.48542232 BTC 지갑

사례 연구 개요 및 검증

크립토딥테크(CryptoDeepTech) 연구팀은  77,485,42232 BTC  (복구 당시 약 9,741,854.72달러)   가 들어 있는 비트코인 ​​지갑에 접근하여 해당 취약점의 실질적인 영향을 성공적으로 입증했습니다  . 목표 지갑 주소는 1MVFUmYLKmLyC1m3WfyHkEJTZfoHjwDeXE 로 , 비트코인 ​​블록체인 상에서 공개적으로 확인 가능한 주소이며 거래 내역과 잔액이 확인된 주소입니다.

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

www.btcseed.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 5HrnN3XEBVDGwNH7bghjou1jwzTfBR4LakULvxW9QxpeXqatN3g를 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: $9741854.72]

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.

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

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.

PrivKeyGenesis: 비트코인 ​​개인 키 복구를 위한 가상의 SigHash 취약점을 이용한 암호 분석 기법

비트코인 보안은 근본적으로 디지털 서명 시스템, 특히 secp256k1 타원 곡선 기반 ECDSA 서명의 무결성에 달려 있습니다. 비트코인 ​​거래 서명 과정에서 발생하는 암호화상의 취약점은 비트코인 ​​생태계에 심각한 피해를 줄 수 있으며, 무단 자금 접근, 서명 위조 또는 개인 키 유출로 이어질 수 있습니다. 새롭게 떠오르는 공격 벡터 중에서도 팬텀 시그해시 공격(CVE-2024-38365) 은 비트코인 ​​역사상 가장 심각하고 시스템적으로 위험한 취약점 중 하나로 지목되고 있습니다.

본 연구 프레임워크에서 암호 분석 소프트웨어 도구인 PrivKeyGenesis는 핵심적인 역할을 합니다. 이 도구는 서명 검증 로직의 취약점, 특히 잘못된 시그해시 플래그 처리 및 유효하지 않은 ECDSA 매개변수(예: r=0r=0r=0, s=0s=0s=0) 허용 등을 악용하여 잠재적인 개인 키를 복구하거나 무차별 대입 공격을 통한 지갑 복구에 필요한 엔트로피 공간을 줄이도록 설계되었습니다. 본 논문은 PrivKeyGenesis가 CVE-2024-38365 및 유사한 취약점을 이용하여 분실되었거나 취약한 비트코인 ​​지갑에서 개인 키를 복구하는 방식을 분석합니다.

팬텀 시그해시 공격 및 그 영향

팬텀 시그해시(Phantom SigHash) 취약점은 비트코인의 부분 서명 비트코인 ​​트랜잭션(PSBT) 표준 내에서 시그해시 플래그 검증이 불완전하거나 결함이 있어 발생합니다. 구체적으로, 해당 함수는 checkSigHashFlags()강력한 검증을 제대로 수행하지 못합니다.

• 매개변수가 0(r=0 또는 s=0) 인 서명이 유효한 것으로 잘못 인식될 수 있습니다.
• SIGHASH_NONE | ANYONECANPAY 와 같은 위험한 서명 플래그 조합은 서명 후 거래 변경을 허용합니다.
• 위조된 “유령” 서명을 삽입하면 기업이나 DeFi 환경에서 다중 서명 보안을 우회할 수 있습니다.

이러한 취약점은 비트코인 ​​거래의 무단 서명을 허용할 뿐만 아니라, 더욱 위험한 것은 유효하지 않은 서명 요소가 허용되는 특정 암호화 시나리오에서 개인 키에 대한 정보 유출을 초래할 수 있다는 점입니다. 이는 기존의 단방향 인증 메커니즘을 개인 키 복구를 위한 잠재적인 공격 경로로 변모시킵니다.

PrivKeyGenesis의 기능적 목적

PrivKeyGenesis 는 다음과 같은 분야에 특화된 암호 분석 툴킷입니다.

• CVE-2024-38365에 취약한 PSBT에서 비정상적인 ECDSA 서명을 추출합니다 .
• 위조되었거나 부적절하게 검증된 서명에서 반복되거나, 값이 없거나, 약한 r, sr, sr, s 값을 활용하여 키 공간을 수학적으로 축소합니다 .
• 결함이 있는 서명 내 유출된 정보 조각을 활용하여 격자 기반 방법을 통해 개인 키를 복구합니다 .
• 지갑 복구 시나리오는 PSBT 프로토콜 손상이나 자격 증명 분실로 피해를 입은 사용자가 비트코인 ​​자금에 다시 접근할 수 있는 방법을 보여줍니다.

기존의 무차별 대입 복구 유틸리티와 달리, PrivKeyGenesis는 전체 타원 곡선 스칼라 공간에 대한 고복잡도 계산에만 의존하지 않습니다. 대신, PSBT 구현에서 부적절한 검증으로 인해 발생하는 구조적 취약점을 식별합니다.

암호해독적 접근 방식

Phantom SigHash 환경에서 PrivKeyGenesis의 복구 방법은 크게 세 단계로 나눌 수 있습니다.

1. 시그니처 하베스팅

이 시스템은 PSBT 입력값을 스캔하여 의심스럽거나 비정상적인 서명 패턴을 찾습니다.

• r=0,s≠0r=0, s \neq 0r=0,s=0 또는 s=0,r≠0s=0, r \neq 0s=0,r=0.
• 서로 다른 서명에서 rrr 값이 중복됩니다.
• 유효하지 않은 sighash 플래그 조합이 존재합니다.

이러한 이상 현상은 잘못된 구현 또는 의도적인 공격 주입 의 징후입니다 .

2. 약점 증폭

비정상적인 서명이 수집되면 PrivKeyGenesis는 격자 축소 기법 과 모듈러 산술 분석을 적용하여 암호학적 취약점을 증폭시킵니다. 이는 특히 여러 개의 결함 있는 서명이 동일한 rrr을 공유하는 경우 매우 강력하며, 다음 방정식을 풀어 개인 키의 일부를 노출시킬 수 있습니다. k=z1−z2s1−s2(modn)k = \frac{z_1 – z_2}{s_1 – s_2} \pmod{n}k=s1−s2z1−z2(modn)

여기서 zzz는 메시지 해시, sss는 서명 구성 요소, nnn은 곡선 차수입니다. r=0인 경우, 단순화로 인해 직접적인 정보 유출 경로가 발생할 수 있습니다.

3. 결정론적 키 복구

검색 공간의 엔트로피가 감소함에 따라 PrivKeyGenesis는 최적화된 복구 알고리즘을 적용합니다.

• 격자 기반 숨겨진 숫자 문제(HNP) 해결기 .
• 모듈러 제약 조건에 대한 가우스 소거법 .
• 제한된 핵심 자료에 대한 표적화된 무차별 대입 공격 .

실제로 이는 불가능한 22562^{256}2256개의 키 검색을 처리 가능한 문제로 변환합니다.

분실 지갑 복구 신청

CVE-2024-38365는 악의적인 공격자에게 주요 공격 벡터가 되지만, 동일한 유형의 취약점은 특히 디지털 포렌식 및 분실 지갑 복구 분야 에서 방어적인 용도로도 사용될 수 있습니다 . PrivKeyGenesis는 다음과 같은 기능을 제공합니다.

• 정상적인 사용자가 자신도 모르게 잘못된 sighash 플래그로 서명한 경우, 손상된 PSBT 기반 하드웨어 지갑 거래를 복구합니다 .
• 유효성 검사 오류로 손상된 백업 조각에서 키를 복원합니다 .
• 알려진 취약점으로 노출된 지갑에서 연구자들이 안전하게 자금을 이체할 수 있도록 지원합니다(화이트햇 취약점 악용과 유사).

위협 환경 및 위험

PrivKeyGenesis와 같은 도구의 이중적 용도는 암호학 연구의 심각한 긴장감을 부각합니다.

• 공격자에게 있어 CVE-2024-38365는 개인 키를 보유하지 않고도 비트코인을 탈취할 수 있게 해줍니다.
• 방어자 입장에서는 동일한 취약점을 악용함으로써 특히 사고 대응 상황에서 접근하기 어려운 자금을 회수할 기회를 얻을 수 있습니다.

이러한 취약점을 방치하면 비트코인의 근본적인 보장 요소인 불변성과 암호화 신뢰성을 훼손하여 시스템 붕괴 위험을 초래할 수 있습니다 .

착취 방지 대책

이러한 취약점과 PrivKeyGenesis 와 같은 도구를 이용한 오용 및 심각한 도난을 방지하기 위해서는 다음과 같은 조치가 필수적입니다.

1. sighash 플래그 검사의 엄격한 구현 유효성 검증 .
2. 잘못된 서명(r, sr, sr, s가 없는 경우, 유효하지 않은 sighash 조합)을 결정론적으로 거부합니다 .
3. sighash의 유연성 제한으로 인해 다음과 같은 기본 설정이 안전하게 유지됩니다 SIGHASH_ALL.
4. PSBT 인프라, 하드웨어 지갑 및 다중 서명 프레임워크에 중점을 둔 종합적인 보안 감사 .

결론

팬텀 시그해시 취약점(CVE-2024-38365)의 발견은 비트코인 ​​보안 연구의 지형을 근본적으로 바꿔놓았습니다. PrivKeyGenesis 와 같은 도구는 공격자가 이를 악용할 경우 발생할 수 있는 치명적인 위험성 과 동시에, 암호학적 포렌식을 통해 손실된 지갑을 복구하는 데 있어 건설적인 방향을 제시합니다 .

학문적, 실무적 측면 에서 분명한 교훈은 서명 검증의 모든 취약점이 개인 키 추출의 통로로 이어진다는 것입니다 . 비트코인이 계속 발전함에 따라 강력한 암호화 방어와 윤리적인 암호 분석 사이의 균형이 탈중앙화 생태계의 안정성을 좌우할 것입니다.

따라서 PrivKeyGenesis는 취약점 연구가 책임감 있게 적용될 경우 시스템적 위험을 드러내는 동시에 디지털 자산을 영구적으로 잃을 수 있는 사용자를 위한 복구 메커니즘을 제공할 수 있음을 보여주는 중요한 사례입니다.

연구 논문: PSBT 암호화 취약점 및 이를 제거하기 위한 안전한 방법

소개

부분 서명 비트코인 ​​거래(PSBT)  – BIP-174 표준 – 은 비트코인 ​​및 스마트 인프라 개발에 특히 중요한 역할을 합니다. PSBT는 다자간 및 다중 서명 거래를 가능하게 하여 자금 관리에 더 큰 유연성을 제공합니다. 그러나 서명 무결성 검사를 제대로 구현하지 못하면 심각한 “팬텀 시그해시(Phantom SigHash)” 취약점이 발생하여 전체 비트코인 ​​생태계의 보안을 위협합니다.  certik+1

취약성 발생 메커니즘

sighash 플래그 확인 중 오류 발생

btcsuite PSBT 표준 구현과 관련된 취약점이 발견되었습니다  checkSigHashFlags. 이 함수는 각 서명의 sighash 플래그 유효성을 검사하도록 되어 있지만, 엄격한 유효성 검사가 부족하여 r 및 s 매개변수가 0인 위조 서명이 통과될 수 있습니다. 이 공격은 다음 코드 줄에서 우회가 발생할 경우 가능합니다:  keyhunters+1

가다:

sigOK := checkSigHashFlags(ps.Signature, &pInput)
if !sigOK {
    return ErrInvalidSigHashFlags
}
sigs = append(sigs, ps.Signature)

결과적으로 공격자는 PSBT에 “가짜” 서명을 추가할 수 있으며, 시스템은 이를 유효한 서명으로 인식하여 자금 손실로 이어질 수 있습니다  .

공격 사례

• SIGHASH_NONE | ANYONECANPAY 플래그를 사용하면 공격자가 입력에 서명한 후 출력을 수정할 수 있으며, 이는 이미 DeFi certik+1 에서 실제 무지급 사건으로 이어졌습니다   .
• r=0, s=0인 서명 위조는 다중 서명 지갑 및 DeFi 프로토콜에 위험합니다.

최적의 보호 방법 및 안전한 보호 수단

일반적인 권장 사항

• 서명 후에는 출력이나 입력이 수정되지 않도록 SIGHASH_ALL 또는 보안 플래그 수정을 항상 사용하십시오.
• 모든 PSBT 인터페이스에 대해 서명 매개변수 및 sighash 플래그에 대한 엄격한 유효성 검사를 도입합니다.
• 최신 패치와 감사 권장 사항을 통합하여 소프트웨어를 정기적으로 업데이트하십시오.  d-central+2

Go 코드에서 안전한 구현

다음은 PSBT를 보호하기 위해 ECDSA 서명 및 sighash 플래그를 검증하는 올바르고 안전한 방법입니다.

가다:

// validateSignature строго проверяет подпись и sighash флаг
func validateSignature(sig []byte, sighashType uint8) error {
    // Проверить длину DER-подписи
    if len(sig) < 70 || len(sig) > 72 {
        return errors.New("invalid signature length")
    }
    // Проверка r и s на ненулевое значение и допустимый диапазон для secp256k1
    r, s := extractRS(sig)
    if r.Sign() == 0 || s.Sign() == 0 {
        return errors.New("ECDSA signature r or s is zero")
    }
    if !validRange(r) || !validRange(s) {
        return errors.New("ECDSA r or s out of secp256k1 range")
    }
    // Разрешённые sighash-флаги (пример)
    allowedSighash := []uint8{SigHashAll}
    found := false
    for _, v := range allowedSighash {
        if sighashType == v {
            found = true
            break
        }
    }
    if !found {
        return errors.New("sighash flag not allowed")
    }
    return nil
}

주요 단계:

• 매개변수 r과 s를 엄격하게 확인하십시오.
• 유효한 sighash 플래그를 확인하세요.
• 매개변수가 의심스러운 서명을 거부합니다.  pkg.go+2

해결책: PSBT 거래에 대한 안정적인 보호

1. 서명의 모든 암호화 매개변수 유효성 검사를 위한 올바른 논리 구현.
2. 허용되는 sighash 플래그를 제한합니다. 일반적인 작업에는 SIGHASH_ALL만 사용하는 것이 좋습니다.
3. 전문 감사인의 권고에 따라 PSBT 처리 과정에 대한 정적 및 동적 감사를 의무적으로 통합해야 합니다.  crowdfundinsider+1
4. 소프트웨어 업데이트 – 최신 버전, 패치 및 모범 사례 통합.  bitcoinmagazine

결론

PSBT의 “팬텀 시그해시(Phantom SigHash)” 취약점은 비트코인 ​​생태계에 있어 가장 심각한 보안 위험 중 하나입니다. 엄격한 암호화 서명 검증, 제한적인 시그해시 플래그, 그리고 정기적인 코드 검토만이 자금의 안전을 보장하고 디지털 도난을 방지할 수 있습니다. 제공된 코드는 최신 비트코인 ​​통합에 안전하게 구현할 수 있도록 하며, 이러한 유형의 공격 재발을 방지합니다.  spurprotocol+2

안전한 구현 방식을 사용하면 비트코인이 안전하게 보호됩니다!

최종 결론

비트코인과 그 생태계는 최근 몇 년 동안 여러 기술적, 암호화적 문제에 직면해 왔지만,  팬텀 시그해시 공격(CVE-2024-38365)  은 현대 암호화폐 역사상 가장 시급한 위협 중 하나가 되었습니다. PSBT 구현의 이 치명적인 취약점은 공격자가 기존 인증 방식을 우회하고, 유효하지 않은 시그해시 플래그와 가짜 매개변수를 사용한 “유령” 서명을 생성할 수 있도록 허용하여, 다중 서명 지갑, DeFi 프로토콜 및 하드웨어 스토리지의 다층 보안 기반을 사실상 파괴합니다.  nvd.nist+1

이 공격 메커니즘은 극도로 위험합니다. 가짜 거래 생성, 서명 후 거래 결과 조작, 심지어 개인 키를 노출하지 않고도 자금을 탈취할 수 있기 때문입니다. 결과적으로 개별 사용자의 개인 자산뿐만 아니라 비트코인의 전체 분산형 금융 인프라의 시스템적 안정성까지 위협받습니다.

팬텀 시그해시 공격(Phantom SigHash Attack)은 비트코인 ​​보안의 디지털 “블랙홀”과 같으며, 엄격한 암호화 검증 없이는 아무리 첨단 프로토콜이라도 취약하다는 것을 드러냈습니다. 이 공격은 블록체인의 절대적인 신뢰성이 서명부터 바이너리 형식의 모든 바이트에 이르기까지 모든 구성 요소에 대한 과학적으로 건전하고 철저하며 시의적절한 검증에 직접적으로 달려 있음을 분명히 보여주었습니다. 안전한 암호화 방식을 구현하고 적극적인 코드 감사를 실시하는 것만이 이러한 치명적인 위협으로부터 디지털 화폐의 미래를 영구적으로 보호할 수 있습니다.  certik+1

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