Air-Gap 환경에서의 전자기 및 음향 신호를 이용한 데이터 송수신
Electromagnetic and Acoustic Wave Data Transmissionin Air-Gapped Systems
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초록
디지털 시대에서 민감한 데이터를 다루는 회사나 기밀 시설은 데이터 안전성을 위해 Air-Gap 환경에서 중요한 작업 및 처리를 진행하고 있다. Air-Gap 환경은 네트워크로부터 분리된 상태로 데이터 유출 및 각종 공격으로부터 중요한 방어 공간으로 주목받고 있다. 하지만 Air-Gap 환경에서도 정보를 탈취 가능한 기술들로 인해 Air-Gap 환경에서도 정보의 탈취를 방어하지 못하고 있다. 본 논문은 Air-Gap 환경에서 전자기파 신호, 특히 자기장 및 음향 신호를 이용한 전자기파 신호를 이용한 정보 유출 사례를 다루며 전자기파 송수신 기술들을 설명하고 CPU를 활용한 자기장 신호 및 음향 신호를 통한 송수신 방법을 연구하고 이를 바탕으로 Air-Gap 환경에서 데이터 정보를 탈취할 수 있는 전자기파 송수신 방법을 소개한다. 본 연구에서는 CPU 기반의 자기장 신호와 마이크 기반의 주파수 신호를 사용하여 실험을 진행했으며 Air-Gap 환경에서 전자기파를 통해 데이터 수신 성공률 100% 달성하였다. 이를 통해 민감한 데이터를 송수신하는 데 있어 전자기파 송수신 기술의 실효성과 방어 전략을 제시한다.
Abstract
In the digital age, companies handling sensitive data and classified facilities perform critical operations in Air-Gap environments to ensure data security. An Air-Gap environment, isolated from networks, is regarded as a crucial defense mechanism against data breaches and various cyberattacks. However, even in Air-Gap environments, information theft is possible due to emerging techniques that enable data exfiltration. This paper examines cases of data leakage through electromagnetic signals, particularly magnetic and acoustic signals, in Air-Gap environments. It details electromagnetic transmission and reception techniques, focusing on methods of transmitting and receiving data using magnetic signals generated by CPUs and acoustic signals. Additionally, it introduces electromagnetic transmission techniques capable of exfiltrating data in Air-Gap environments. The study conducted experiments utilizing CPU-based magnetic signals and microphone-based frequency signals, achieving a 100% success rate in data reception via electromagnetic signals in an Air-Gap environment. These findings highlight the practicality of electromagnetic transmission techniques for handling sensitive data and propose strategies for enhancing defenses against such threats in Air-Gap environments.