Java에서 비밀번호 저장: String 대 char[] 비교 분석
2024-07-27
이유는 다음과 같습니다.
문자열 복사:
- String은 불변 객체입니다. 즉, 생성 후 값을 변경할 수 없습니다. 하지만 실제로는 String 값이 변경될 때마다 새로운 문자열 객체가 생성되고, 기존 객체는 메모리에 남아 있습니다. 이는 해당 문자열에 대한 모든 참조가 여전히 이전 값을 가리키고 있다는 것을 의미합니다.
- 비밀번호가 String으로 저장된 경우, 이러한 참조를 통해 누군가 쉽게 비밀번호에 액세스할 수 있습니다. 반면에 char[]는 변경 가능한 객체입니다. 따라서 비밀번호가 사용된 후 직접 값을 덮어 쓸 수 있어 메모리에서 완전히 제거됩니다.
가비지 콜렉션:
- String 객체는 더 이상 참조되지 않으면 가비지 콜렉터에 의해 자동으로 삭제됩니다. 하지만 이 프로세스는 언제 일어날지 예측할 수 없고, 그동안 메모리에 남아 악용될 가능성이 있습니다.
- char[] 는 명시적으로 값을 덮어 써야만 메모리에서 삭제됩니다. 이를 통해 개발자가 비밀번호가 메모리에 남아있는 시간을 직접 제어할 수 있도록 합니다.
보안 취약점:
- String은 다양한 보안 취약점에 대한 영향을 받을 수 있습니다. 예를 들어, 형식 변환 취약점을 악용하여 공격자가 문자열 객체를 조작하여 임의 코드를 실행할 수 있습니다.
- char[]는 이러한 취약점에 대한 영향을 덜 받습니다.
결론적으로, 비밀번호를 저장할 때는 항상 char[]를 사용하는 것이 좋습니다. 이는 String보다 안전하고, 보다 명확한 메모리 관리가 가능하며, 보안 취약점에 대한 영향을 줄일 수 있기 때문입니다.
참고:
- char[]를 사용할 때는 Arrays.fill() 메서드를 사용하여 값을 덮어 써야 합니다. 이렇게 하면 메모리에서 이전 값을 완전히 지울 수 있습니다.
- 또한, SecureRandom 클래스를 사용하여 강력한 비밀번호를 생성하는 것이 좋습니다.
import java.util.Arrays;
public class PasswordExample {
public static void main(String[] args) {
// 비밀번호 입력
String passwordString = "password123";
char[] passwordCharArray = new char[passwordString.length()];
for (int i = 0; i < passwordString.length(); i++) {
passwordCharArray[i] = passwordString.charAt(i);
}
// 비밀번호 사용
System.out.println("String 비밀번호: " + passwordString);
// 실제 비밀번호 사용 시에는 로그나 출력에 표시하지 않도록 주의해야 합니다.
// String 비밀번호 메모리 지우기 (안전하지 않음)
passwordString = null;
// char[] 비밀번호 메모리 지우기
Arrays.fill(passwordCharArray, (char) 0);
System.out.println("char[] 비밀번호: " + Arrays.toString(passwordCharArray)); // 출력된 값은 모두 0으로 표시되어야 합니다.
}
}
- 이 예제에서는
passwordString변수에 문자열 비밀번호를 저장하고,passwordCharArray배열에 문자열의 각 문자를 복사합니다. System.out.println("String 비밀번호: " + passwordString);코드는 문자열 비밀번호를 출력합니다. 하지만 실제 비밀번호 사용 시에는 절대로 이렇게 하지 않도록 주의해야 합니다.passwordString = null;코드는 문자열 변수를 null로 설정하여 메모리 참조를 해제하지만, 실제 문자열 값은 여전히 메모리에 남아있습니다.Arrays.fill(passwordCharArray, (char) 0);코드는 char[] 배열의 모든 값을 0으로 덮어써 메모리에서 비밀번호를 지웁니다.System.out.println("char[] 비밀번호: " + Arrays.toString(passwordCharArray));코드는 char[] 배열의 값을 출력합니다. 이제 모든 값이 0으로 표시되어야 합니다.
주의:
- 이 예제는 단순히 예시이며, 실제 상황에서는 더욱 강력한 비밀번호 처리 및 보안 구현 방식을 사용해야 합니다.
- 또한, 절대로 실제 비밀번호를 코드에 직접 포함하지 않도록 주의해야 합니다.
Java에서 비밀번호 저장: String 대 char[] 외 다른 방법들
SecureString 라이브러리 사용:
- 이 방법의 장점은 비밀번호가 데이터베이스나 코드에 평문으로 저장되지 않기 때문에 높은 수준의 보안을 제공한다는 것입니다. 또한, 라이브러리는 다양한 암호화 알고리즘을 지원하므로 사용자의 특정 요구 사항에 맞게 선택할 수 있습니다.
- 단점으로는 라이브러리 사용에 대한 추가적인 복잡성이 있다는 점입니다. 또한, 암호화 및 복호화 프로세스가 추가적인 성능 비용을 야기할 수 있습니다.
비밀번호 해시 함수 사용:
- 이 방법의 장점은 비밀번호가 저장되지 않고, 해시값만 저장되기 때문에 높은 수준의 보안을 제공한다는 것입니다. 또한, 해시 함수는 일반적으로 빠르고 효율적이므로 성능 영향이 미미합니다.
- 단점으로는 해시값을 통해 원래 비밀번호를 복원할 수 없다는 점입니다. 따라서 사용자가 비밀번호를 잊어버린 경우 비밀번호 재설정 절차가 필요합니다.
하드웨어 보안 모듈 사용:
- HSM (Hardware Security Module)은 하드웨어 기반 보안 장치로, 암호화 키 및 기타 민감 데이터를 안전하게 저장하고 처리하도록 설계되었습니다. HSM은 일반적인 컴퓨터 시스템보다 더 높은 수준의 보안을 제공하며, 비밀번호를 안전하게 저장하는 데 사용할 수 있습니다.
- 이 방법의 장점은 가장 높은 수준의 보안을 제공한다는 것입니다. HSM은 물리적 공격에 강력하고, 다양한 보안 기능을 제공합니다.
- 단점으로는 비용이 많이 들고 사용이 복잡하다는 점입니다. HSM은 일반적인 컴퓨터 시스템보다 훨씬 비싸며, 설치 및 관리에 전문 지식이 필요합니다.
적합한 방법 선택:
위에 설명된 각 방법에는 장점과 단점이 있습니다. 따라서 사용자의 특정 요구 사항에 가장 적합한 방법을 선택해야 합니다. 일반적으로 다음과 같은 요소들을 고려해야 합니다.
- 보안 수준: 가장 중요한 요소는 비밀번호 보안 수준입니다. 높은 수준의 보안이 필요한 경우 HSM을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 그러나 대부분의 경우 SecureString 라이브러리나 비밀번호 해시 함수를 사용하는 것으로 충분합니다.
- 성능: 비밀번호 처리 성능도 고려해야 합니다. 해시 함수는 일반적으로 가장 빠른 방법이지만, HSM을 사용하면 성능 저하가 발생할 수 있습니다.
- 사용 편의성: 사용 편의성 또한 중요한 요소입니다. HSM은 사용이 가장 복잡하며, SecureString 라이브러리는 비밀번호 해시 함수보다 사용하기 다소 어려울 수 있습니다.
- 비용: 비용도 고려해야 합니다. HSM은 가장 비용이 많이 드는 방법입니다.
결론
java string security
