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Amazon GameLift를 사용하여 DDoS 공격으로부터 멀티 플레이어 게임 서버 보호
작성일: 2018년 11월 15일

오늘날 가장 성공적인 멀티플레이어 게임은 전 세계 수백만 명의 게이머들을 연결해줍니다. 온라인에 접속하면 경쟁과 게임 플레이의 정신이 증폭됩니다. 멀티플레이어 게임이 증가하면서, 좋아하는 게임으로부터 플레이어들의 연결을 끊고 실망시키는 사이버 공격의 빈도와 강도가 증가했습니다. 게임 서버에서 플레이어를 차단하는 일반적인 유형의 악성 공격은 분산 서비스 거부(DDoS)입니다.

 

DDoS 공격은 게임의 네트워크 계층을 대상으로 수행되며, 성능이 저하될 때까지 대량의 요청이 서버에 넘쳐납니다. 이러한 공격은 플레이어의 게임 가용성을 크게 제한하고 연결할 수 있는 사용자의 플레이어 경험을 저하시킬 수 있습니다. 게임 개발자가 공격을 예방하거나 공격에 신속하게 대응하고 완화할 수 없는 것은 고객과의 신뢰를 손상시킬 수 있습니다.

 

이 글은 일반적인 게임 서버 아키텍처를 사용하여 DDoS 공격 취약성을 강조하며 AWS의 빌트인 클라우드 보안, AWS 보안 모범 사례 및 Amazon GameLift의 보안 기능을 사용하여 보호 상태를 유지하는 방법에 대해 설명합니다.

 

Amazon GameLift의 멀티 플레이어 게임

GameLift에서 호스팅되는 대부분의 게임은 그림 1과 같이 일반적인 아키텍처를 따릅니다. 게임 개발자는 GameLift를 사용하기 위해 다음 단계를 수행합니다.

 

  1. Amazon GameLift SDK를 게임 서버에 통합하여 GameLift에 업로드합니다.
  2. GameLift 콘솔에서 EC2 인스턴스 제품군을 설정합니다.
  3. 게임 클라이언트가 GameLift 서비스와 통신하고 GameLift 호스팅된 게임 서버에 연결할 수 있도록 합니다.
  4. 선택적으로 매치메이킹 또는 플레이어 인증과 같은 개발자 관리 보조 게임 서비스를 설정합니다.
  5. 시간 경과에 따라 변화하는 플레이어 수요에 맞게 리소스 확장을 비롯한 GameLift 제품군을 관리합니다.

그림 1. Amazon GameLift를 사용하는 게임 서버 아키텍처

 

그림 1에서 볼 수 있듯이, GameLift에서 사용되는 Amazon GameLift 서비스와 게임 서버 컴퓨팅 리소스는 AWS 인프라를 기반으로 합니다. AWS는 GameLift 및 Amazon EC2와 같은 서비스뿐만 아니라 AWS 글로벌 인프라의 가용성을 보호합니다.

 

AWS 인프라는 설계상 DDoS 복원력이 뛰어나며 악성 트래픽을 자동으로 탐지하고 필터링할 수 있는 DDoS 완화 시스템에서 지원됩니다. AWS 인프라에 대한 공격은 대규모일 수 있으며 계층 3 공격(예: UDP 반영) 또는 계층 4 공격(예: SYN floods)으로 구성됩니다. 이러한 공격은 네트워크를 범람시켜 합법적인 요청이 삭제 또는 지연되도록 고안되었습니다. 일반적으로 계층 3 및 4 공격은 명확하고 모호하지 않은 시그니처를 가집니다. AWS는 글로벌 인프라를 지속적으로 모니터링하고 필요에 따라 DDoS 완화 기능을 사용하여 대상 서비스를 보호합니다.

 

AWS에서 호스팅되는 게임 서버는 AWS 인프라 보호의 이점을 제공하지만 게임 서버에는 고유한 취약성이 있습니다. 공격자는 사용 가능한 모든 리소스를 소비하기 위해 유효한 요청을 사용하여 합법적인 참가자가 액세스할 수 없도록 할 수 있습니다. 또한 서버를 손상시키거나 손상시키기 위해 잘못된 요청으로 게임 서버를 직접 공격하려고 할 수도 있습니다. 상상할 수 있는 모든 DDoS 공격으로부터 보호하는 것은 불가능하지만, 위험을 줄이기 위해 취할 수 있는 여러 가지 방법이 있습니다.

 

Amazon GameLift에서 게임 서버 보호 모범 사례

게임 서버에 대한 보호를 강화하려면 다음과 같은 모범 사례를 구현하십시오. 이러한 조치에는 특별한 GameLift 기능을 활용하고 GameLift에서 호스팅되는 게임 서버 보안에 DDoS 복원에 대한 일련의 AWS 모범 사례를 적용하는 것이 포함됩니다.

 

  1. 여러 리전에 게임 배포

여러 리전에 게임 서버를 배포하면 이중화를 통해 공격자가 전체 게임을 글로벌적으로 삭제하는 것이 더 어려워집니다. 그림 2는 Amazon GameLift에서 지원하는 리전을 보여 줍니다.

그림 2. Amazon GameLift 리전 가용성

 

2. 여러 인스턴스를 통해 플레이어들에게 분산

Amazon GameLift를 사용하면 플레이어 부하를 여러 인스턴스에 분산시킬 수 있습니다. 이러한 배포는 인스턴스가 손상된 경우 게임이 100% 중단되는 것을 방지합니다. 최소 용량을 두 개 이상의 인스턴스로 설정하면 한 인스턴스에 장애가 발생할 경우 플레이어의 일부만 영향을 받게 됩니다.

 

3. 악성 트래픽을 흡수할 수 있는 추가 용량이 포함된 적절한 인스턴스 크기를 선택

게임 서버를 호스팅하기 위해 컴퓨팅 리소스의 Amazon GameLift 제품군을 만들 때는 게임에 가장 적합한 크기 및 컴퓨팅 성능을 가진 인스턴스 유형을 선택합니다. GameLift는 t2.micro, c3.large 및 r3.8xlarge와 같이 제품군을 만들때 선택할 다양한 AWS 인스턴스 유형을 지원합니다. 각 인스턴스 유형에는 컴퓨팅, 메모리, 스토리지 및 네트워크 대역폭에 대한 용량이 서로 다릅니다. 사용할 인스턴스 유형을 결정하려면 유효한 스트레스 시나리오(예: 게임 서버에 최대 플레이어 수 연결)에서 게임 서버를 실행하고 게임 서버가 추가 용량을 사용하여 요청을 처리할 수 있는지 확인해야 합니다. 허용할 추가 용량의 양에 따라 플레이어에 영향을 주지 않고 서버가 허용할 수 있는 공격 크기가 결정됩니다.

 

4. DDoS 공격을 흡수하도록 서버 용량 자동 조정

Amazon GameLift의 자동 조정 기능을 사용하여 DDoS 공격을 흡수하기 위한 용량을 빠르게 늘릴 수 있습니다. GameLift를 사용하면 자동 조정 규칙을 구성하여 플레이어 요청의 증가를 충족할 수 있는 제품군을 조절할 수 있습니다. 제품군을 스케일업하여 용량을 늘리면 공격에 대응할 수 있는 추가 시간이 제공됩니다. GameLift를 사용하여 자동 조정 시 초과 지출을 방지하려면 최대 용량 제한이 필요합니다. 제품군 자동 조정을 설정하는 방법에 대한 자세한 내용은 Amazon GameLift 설명서를 참조하십시오.

 

5. 게임에 대한 리소스 보호 사용

Amazon GameLift의 리소스 보호 기능은 한 플레이어가 과도한 수의 게임 세션을 생성하고 사용 가능한 리소스를 소비하지 못하도록 합니다. GameLift를 사용하면 지정된 기간 내에 한 플레이어가 생성할 수 있는 최대 게임 세션 수를 지정하는 리소스 생성 제한 정책을 설정할 수 있습니다. 정책은 제품군의 모든 리소스에 적용됩니다.

 

  1. 기존 제품군에 리소스 생성 제한 정책을 추가하려면 AWS CLI 명령 업데이트-제품군-속성을 사용하십시오. 아래 예제는 5분 안에 아무도 두 개 이상의 게임 세션을 만들 수 없도록 제품군 리소스 생성 제한 정책을 설정합니다. 요청이 성공하면 제품군 ID가 반환됩니다.

–Enable resource protection on a fleet–

PS H:\>aws gamelift update-fleet-attributes –region us-west-2 –fleet-id

fleet-b3f84103-8928-48cb-89c2-2c1cd0f9d35e –resource-creation-limit-policy

NewGameSessionsPerCreator=2,PolicyPeriodInMinutes=5

{

“FleetId”: “fleet-b3f84103-8928-48cb-89c2-2c1cd0f9d35e”

}

그림 3. 제품군에 대한 리소스 보호 활성화

 

b. 제품군의 기존 리소스 생성 제한 정책을 보려면 AWS CLI 명령 설명-제품군-속성을 사용하십시오. 성공하면, 실행 중인 리소스 생성 제한 정책을 포함하여 지정된 제품군에 대한 속성 집합이 반환됩니다.

 

-View the resource creation limit policy on a fleet-

PS H:\>aws gamelift describe-fleet-attributes –region us-west-2 –fleet-id

fleet-b3f84103-8928-48cb-89c2-2c1cd0f9d35e

 

{

“FleetAttributes”: [

{

“Status”: “ACTIVE”,

“Description”: “Test fleet”,

“BuildId”: “build-14719bed-30ec-4c59-9da7-ac03437d0689”,

“CreationTime”: 1478131210.71,

“NewGameSessionProtectionPolicy”: “NoProtection”,

“FleetId”: “fleet-b3f84103-8928-48cb-89c2-2c1cd0f9d35e”,

“ResourceCreationLimitPolicy”: {

“NewGameSessionsPerCreator”: 2,

“PolicyPeriodInMinutes”: 5

},

“LogPaths”: [“C:\\game\\serverErr.log”,

“C:\\game\\serverOut.log”

],

“OperatingSystem”: “WINDOWS_2012”,

“Name”: “Test_0b1dd591-2318-4691-9314-c01c42f3da36_Fleet”

}]

}

그림 4. 제품군의 기존 리소스 생성 제한 정책 보기

 

6. 새 플레이어 연결 요청 확인

Amazon GameLift에서는 플레이어가 GameLift 서비스에 요청을 보내고 게임 세션 정보를 받은 다음 게임 서버에 직접 연결하여 게임에 참여합니다. GameLift는 가입 요청을 받으면 게임 세션에서 열려 있는 플레이어 슬롯을 찾아 해당 플레이어를 위해 예약한 다음 게임 세션의 IP 주소, 포트 및 플레이어 세션 ID로 응답합니다. 게임 세션에 연결할 때 게임 클라이언트에는 플레이어 세션 ID가 포함됩니다. 모범 사례로, 게임 서버는 플레이어가 게임에 참여하도록 허용하기 전에 GameLift로 플레이어 세션 ID를 확인하는 것이 좋습니다. 플레이어 세션 ID의 유효성을 검사하면 다른 게임 클라이언트가 게임에 참여하여 예약된 슬롯을 훔쳐갈 수 없습니다. 이 작업은 서버 API 작업 AcceptPlayerSession에 대한 호출을 통해 수행됩니다. 그림 5의 C++ 코드 조각은 새 플레이어 연결이 유효한 플레이어 세션 ID를 사용하고 있는지 확인하는 방법을 보여 줍니다.

 

-On your game server, validate the playerSessionId-

void ReceiveConnectingPlayerSessionID (Connection& connection, const Aws::String&playerSessionId)

{

Aws::GameLift::GenericOutcome connectOutcome =         Aws::GameLift::Server::AcceptPlayerSession(playerSessionId);             

if(connectOutcome.IsSuccess())   

{       

connectionToSessionMap.emplace(connection, playerSessionId);        connection.Accept();   

   else  

   {  

      connection.Reject(connectOutcome.GetError().GetMessage());  

  }      

        }

그림 5. 플레이어 세션 ID를 확인하는 C++ 코드

 

7. 잘못된 또는 악성 요청 탐지 및 필터링

가능한 한 빨리 악성 트래픽을 탐지하고 필터링하기 위한 단계를 수행하도록 게임 서버를 설계하는 것이 좋습니다. 다음은 권장하는 단계입니다.

 

  1. 용량이 초과된 경우에도 서버가 계속 실행되어야 합니다. 가장 빠른 가장 저렴한 방법은 서버가 처리할 수 없는 과도한 요청을 거부하는 것입니다. 이 작업은 서버에 최대 동시 요청 수를 적용하거나 가능한 경우 로드 밸런서에 적용할 수 있습니다.
  2. 요청을 처리하기 전에 새 플레이어 연결을 인증합니다. 플레이어를 인증하면 서명되지 않은 사용자의 요청을 쉽게 필터링할 수 있습니다. 또한 플레이어의 요청 패턴을 추적하는 데 사용할 수 있는 ID를 제공합니다. 자동화하기 어려운 플레이어 인증 메커니즘을 선택합니다. 이로 인해 공격자가 서버의 DDoS에 필요한 많은 수의 플레이어를 생성하기가 훨씬 어렵습니다. 로그인하는 동안 인적 처리가 발생했음을 증명하는 두 가지 좋은 방법은 캡쳐와 작업 증명입니다. 이 두 가지 방법은 플레이어가 불필요한 컴퓨터 작업을 수행해야 합니다.
  3. 게임 응용 프로그램 네트워크 프로토콜을 정의하고 입력 내용을 철저하게 확인하여 잘못된 형식의 요청을 필터링합니다. 잘못된 요청으로 인해 서버가 충돌할 수 있습니다. 이는 공격자가 서버에서 실행할 악성 코드를 주입하고 버퍼 오버플로우를 발생시킬 수 있는 한 가지 방법입니다. 유효한 입력만 처리되도록 네트워크 프로토콜에 대해 광범위한 침투 테스트를 수행하는 것이 좋습니다.
  4. 플레이어에게 부여된 액세스 범위를 제한합니다. 예를 들어, 일반 참가자는 관리 작업을 성공적으로 호출할 수 없어야 합니다.

 

Recap

DDoS 공격에 완벽하게 저항하는 게임 서버 아키텍처를 구축하기는 불가능하지만 AWS 및 Amazon GameLift를 사용하여 쉽게 영향을 받지 않는 게임 서버를 배포할 수 있습니다. 이 글은 DDoS 공격을 예방하거나 완화하기 위한 3단계 접근 방식을 제공합니다. (1) AWS 인프라 및 서비스의 내장 보호에 의존합니다. (2) 리소스 보호, 자동 크기 조정, 새 플레이어 유효성과 같은 몇 가지 GameLift의 새로운 기능을 활용합니다. (3) 악성 요청을 중지하고 이러한 요청이 슬쩍 통과하는 것을 방지하는 DDoS 복원력의 모범 사례 설명과 같은 주요 모범 사례를 실행 할 수 있습니다.

 

원문 URL: https://aws.amazon.com/ko/blogs/gametech/protect-multiplayer-game-servers-from-ddos-attacks-using-amazon-gamelift-2/

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