SSL/TLS embedded for IoT #7

SSL/TLS embedded for IoT

이 글은 embedded IoT device의 보안에 관한 글입니다.

embedded SSL/TLS 일곱번째입니다.

다시 달려 보겠습니다.(뭐 물론 저 혼자만의 느낌이지만.. ㅠㅠ)

저번시간에 만들어야할 함수 목록들이 있었습니다. 7개 정도? 있었지요? 한 번 만들어 봅시다. 물론 mbedTLS configuration 등 신경써야 할 부분이 많습니다. 하지만 장담하건데 시작하시기도 전에 지치실 수 있습니다. 그러니 아무 생각 말고 걱정 말고 따라 오셔요 ㅎㅎ.

아래가 만들어야 할 함수 목록 이라고 말씀드렸습니다. 사실 안만드셔도 됩니다. 하지만 사용하시려면 결국 만드실 겁니다. 

wiz_mbedtls_ssl_init();

wiz_mbedtls_ssl_deinit();

wiz_mbedtls_ssl_handshake();

wiz_mbedtls_ssl_random();

wiz_mbedtls_ssl_send();

wiz_mbedtls_ssl_recv();

wiz_mbedtls_ssl_recvtimeout();

자 그럼 뭐부터 할까요? 전 언제나 가장 쉬운 것부터 합니다. 가장 기본적인 send와 recv 함수부터 만들어 보도록 하겠습니다. 이 함수는 매우 간단합니다. recv와 send를 할 수 있는 network interface를 정의하는 부분이어서 mbedTLS 형식에 맞게 ioLibrary를 포팅하면 됩니다. 코드를 먼저 보시는게 편할 것 같습니다. 아래가 해당 코드입니다. 기존의 ioLibrary에서 제공한 send함수와 recv 함수를 이용해 mbedTLS가 사용하는 형식이 맞추어 한번 싸준 것 뿐입니다.

int wiz_mbedtls_ssl_send(void *ctx, const unsigned char *buf, unsigned int len )
{
	while(getSn_TX_FSR(*((int *)ctx)) < len && len < getSn_TxMAX(*((int *)ctx))){};
	return send(*((int *)ctx),(uint8_t*)buf,len);
}

int wiz_mbedtls_ssl_recv(void *ctx, unsigned char *buf, unsigned int len )
{
      return (recv(*((int *)ctx),buf,len));
}

여기서 ctx는 read,write callback이 공유하는 parameter(context)라고 설명되어 있는데 그냥 socket 번호라고 생각하시면 됩니다. 자 벌써 2개 끝났습니다. 그럼 recvtimeout도 해볼까요? 뭐 어렵겠어요? recv와 똑같지만 timeout이 발생하면 error를 return하면 됩니다. 아래는 코드입니다.

int WIZnetRecvTimeOut(void *ctx, unsigned char *buf, unsigned int len, unsigned int timeout)
{
	uint32_t startTick = HAL_GetTick();
	unsigned int ret;
	do
	{
		if(getSn_RX_RSR(*((int *)ctx))){
			return recv(*((int *)ctx),buf,len);
		}
	}while((HAL_GetTick() - startTick) <= timeout);
	return MBEDTLS_ERR_SSL_TIMEOUT;
}

어때요? recv와 기본적으로 동일하지만 timeout 값을 인자로 하나 더 받아 HAL_GetTick()에 의해 timeout이 발생하면 MBEDTLS_ERR_SSL_TIMEOUT 이라는 에러를 반환합니다. 엄청 간단하죠? 이 역시 mbedTLS가 요구하는 형식입니다.

여기까지는 크게 어려움이 없는 것 같습니다. 그러면 그 다음으로 간단한 random()을 보겠습니다. 요기서부터는 약간 생각해 볼만한 여지가 있습니다. mbedTLS의 callback으로 등록해야 하는 함수의 원형을 보면 다음과 같습니다.

void mbedtls_ssl_conf_rng( mbedtls_ssl_config *conf, int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), void *p_rng );

여기에서 f_rng에 함수포인터로 등록을 시켜줘야 하는데 해당 함수를 또 찾아가면 p_rng를 f_rng의 첫번째 인자로 사용합니다. mbedTLS의 예제를 보면 더욱 혼란스러워집니다. ㅎㅎㅎ drbg라는 context를 넣는데 해당 변수는 AES 기반의 random을 만들어내는 context로 보이거든요. 그래서 다시 오기를 부려 찾아봤습니다. 그럼 f_rng가 등록이 안되어 있으면 p_rng를 사용할까요? 그건 또 아니었습니다. f_rng를 등록하지 않으면 에러는 아니지만 MBEDTLS_ERR_SSL_NO_RNG 이라는 error를 리턴합니다. 그리고 p_rng는 random의 seed도 아닙니다. 그냥 변수의 포인터이므로 seed로 사용하시면 안됩니다.!!!!

어쨌든 결론은 f_rng를 반드시 등록해야만 한다! 입니다. p_rng의 용도는 아직 저도 더 연구가 필요한 것 같습니다. 아무튼 용로를 잘 모르겠으니 무시하고 rand 함수를 감싸도록 하겠습니다.

int wiz_mbedtls_ssl_random( void *p_rng, unsigned char *output, size_t output_len )
{
    int i;

	if(output_len <= 0)
	{
         return (1);
	}
    for(i = 0;i < output_len;i++)
    {
       *output++ = rand() % 0xff;
	}
    srand(rand());
	return (0);
}

그냥 간단하게 코딩했습니다. 하지만 이렇게 하면 안된다는 걸 여러분들은 알고 있지요~~~?????네 그렇습니다. 원칙적으로는 true random을 넣어야 하는데 그렇지 않으면 random의 페턴이 확인 가능합니다. 그러면 보안성이 떨이지겠죠? 그래서 MCU Pin 하나를 open시킨 상태로 Analog input으로 설정한 후 rand() 함수의 seed로 활용하는 분들도 계십니다. Pin을 open시킨 상태로 Analog 값을 측정하면 값이 계속 흔들리거든요.(사실 이 방법이 random에 완벽한 대응이 되는지는 저도 잘 모르겠습니다. 이론적으로 더 확실한 방법을 찾으면 별도로 포스팅하겠습니다.)

휴~ 그림 한장없이 진행하려니까 힘드네요.

<우워워워워워어 한가인!!!! 사랑해요 한가인! ㅠㅠ 유부녀 히잉>

한가인 사진을 보내 설레여서 더 이상 못 쓰겠습니다.

그리고 사실 초기화와 핸드쉐이크 부분은 조금 까다롭기 때문에 다음 시간에 이어서 하겠습니다. 오늘은 여기까지만 하시구요. 여러분들은 보는데 10분이지만 저는 작성하는데 반나절씩 걸립니다. ㅠㅠ 히잉

암튼 다음 강의도 너무 많이 기다리시지 않게 되도록 빨리 올리도록 하겠습니다.

월요일이네요 한주 화이팅 하세요.