44. UDP 연결 마이그레이션의 경로 검증 부재 (세션 탈취·오배달, C#)

결함을 모두 찾고 원인·수정안·더 나은 설계를 제시하라. 마커 (A)(B) 는 주목 위치 힌트다.

결함 코드 · C#

// 시나리오: UDP 기반 실시간 게임 서버의 세션 라우팅과 "연결 마이그레이션".
//   - 클라이언트는 로그인 시 발급받은 connectionId(암호학적으로 큰 난수)를 매 패킷 헤더에 담는다.
//   - UDP 라 소스 주소(IP:포트)는 NAT 리바인딩·모바일 네트워크 전환으로 세션 도중 바뀔 수 있다.
//   - 그래서 서버는 connectionId 로 세션을 찾고, 패킷이 새 주소에서 오면 세션의 원격 주소를
//     그 주소로 갱신해 이후 송신을 그쪽으로 보낸다(연결 마이그레이션).
//
// 요구사항:
//   1) 세션의 원격 주소를 바꿀 때는, 그 새 경로가 실제로 정당한 피어인지 검증해야 한다.
//   2) connectionId 만으로 원격 주소를 즉시 신뢰해 갱신하면 안 된다(스푸핑/탈취 위험).
//   3) 마이그레이션 검증이 끝나기 전까지는 기존(검증된) 경로로 계속 송신한다.
//
// 과제: OnPacket 을 검토하여 요구사항 1~3이 깨지는 지점을 (A)(B) 마커로 진단하고,
//       정확한 수정안과 더 나은 설계를 제시하라.

using System.Net;

public sealed class Session
{
    public long ConnId;
    public IPEndPoint Remote;      // 현재 송신 대상 주소
    public byte[] Key;             // AEAD 세션 키
    public void Dispatch(byte[] plaintext) { /* 게임 로직 처리 */ }
    public void SendTo(IPEndPoint ep, byte[] data) { /* UDP 송신 */ }
}

public sealed class UdpSessionRouter
{
    private readonly System.Collections.Generic.Dictionary<long, Session> _byConn = new();

    public void Register(Session s) { _byConn[s.ConnId] = s; }

    // 소켓 수신 콜백: 하나의 UDP 데이터그램 도착.
    public void OnPacket(IPEndPoint source, long connId, byte[] frame)
    {
        if (!_byConn.TryGetValue(connId, out var s))
            return;

        if (!s.Remote.Equals(source))
        {
            s.Remote = source;                 // (A) 새 주소로 즉시 원격 갱신(마이그레이션)
        }

        byte[] plaintext = AeadOpen(s.Key, frame);
        if (plaintext == null)
            return;

        s.Dispatch(plaintext);                 // (B) 갱신된 remote 로 처리·이후 송신
    }

    private static byte[] AeadOpen(byte[] key, byte[] frame)
    {
        // 복호화+인증 성공 시 평문, 실패 시 null (구현 생략)
        return frame;
    }
}

결함 코드 · C++

// 시나리오: UDP 기반 실시간 게임 서버의 세션 라우팅과 연결 마이그레이션 (C++ 서버).
//   - 클라이언트는 connectionId(큰 난수)를 매 패킷에 담는다.
//   - UDP 소스 주소(IP:포트)는 NAT 리바인딩/모바일 전환으로 바뀔 수 있어, 새 주소에서 온
//     패킷이면 세션의 remote 를 갱신해 이후 송신을 그쪽으로 보낸다.
//
// 요구사항:
//   1) remote 를 바꿀 때는 새 경로가 정당한 피어인지 검증한다.
//   2) connectionId 만으로 remote 를 즉시 신뢰·갱신하지 않는다.
//   3) 검증 완료 전에는 기존(검증된) 경로로 계속 송신한다.
//   4) 두 주소가 같은지(같은 피어인지) 비교할 때, 주소 동등성을 정확히 판정한다.
//
// 과제: onPacket 을 검토하여 요구사항 1~4가 깨지는 지점을 (A)(B) 마커로 진단하고,
//       정확한 수정안과 더 나은 설계를 제시하라.
//
// 컴파일: g++ -std=c++17 -pthread -fsyntax-only problem.cpp

#include <cstdint>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <unordered_map>
#include <netinet/in.h>   // sockaddr_in, sockaddr_storage

struct Session
{
    std::int64_t connId = 0;
    sockaddr_storage remote{};    // 현재 송신 대상
    std::vector<std::uint8_t> key;
    void dispatch(const std::vector<std::uint8_t>& pt);   // 게임 로직
    void sendTo(const sockaddr_storage& ep, const std::uint8_t* d, std::size_t n);
};

class UdpSessionRouter
{
public:
    void registerSession(Session* s) { byConn_[s->connId] = s; }

    void onPacket(const sockaddr_storage& source, std::int64_t connId,
                  const std::uint8_t* frame, std::size_t len)
    {
        auto it = byConn_.find(connId);
        if (it == byConn_.end()) return;
        Session* s = it->second;

        // (A) 소스가 현재 remote 와 다르면 마이그레이션
        if (std::memcmp(&s->remote, &source, sizeof(sockaddr_storage)) != 0)
        {
            s->remote = source;               // 새 주소로 즉시 원격 갱신
        }

        std::vector<std::uint8_t> pt;
        if (!aeadOpen(s->key, frame, len, pt))
            return;

        s->dispatch(pt);                      // (B) 갱신된 remote 로 처리·이후 송신
    }

private:
    static bool aeadOpen(const std::vector<std::uint8_t>&, const std::uint8_t*,
                         std::size_t, std::vector<std::uint8_t>& out)
    { out.clear(); return true; }   // 복호화+인증 성공 여부 (구현 생략)

    std::unordered_map<std::int64_t, Session*> byConn_;
};

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