GraphQL 인젝션 공격 기법과 방어 메커니즘

요즘 개발 커뮤니티에서 GraphQL이 정말 뜨겁게 회자되고 있죠? 저도 처음엔 REST API의 불편함을 해소해 준다고 해서 엄청 신기하게 바라봤는데, 사용하면 할수록 그 유연함에 매료되었어요. 하지만 이런 강력한 도구 뒤에는 늘 그림자처럼 따라붙는 보안 위협이 있다는 사실!

특히 GraphQL 인젝션은 예전 SQL 인젝션처럼 흔하게 접하던 공격과는 차원이 다르더라고요. 제가 여러 프로젝트를 진행하면서 느낀 건데, GraphQL의 독특한 구조를 파고드는 공격 방식들이 정말 교묘하게 진화하고 있어요. 무심코 넘길 수 있는 스키마 노출이나 복잡한 쿼리 요청 하나가 시스템 전체를 뒤흔드는 치명적인 결과를 가져올 수도 있다는 거죠.

그래서 오늘은 이런 신종 위협에 어떻게 효과적으로 맞서 싸울 수 있을지, 제가 직접 경험하고 연구한 최신 방어 메커니즘들을 아낌없이 풀어놓으려고 해요. 단순히 공격 기법을 아는 걸 넘어, 내 소중한 서비스를 안전하게 지켜낼 수 있는 실질적인 방안들이 궁금하시다면, 지금부터 저와 함께 GraphQL 보안의 세계로 떠나볼까요?

스키마 노출, 공격자에게 길을 열어주는 문

인트로스펙션 쿼리의 양면성

GraphQL의 가장 큰 장점 중 하나가 바로 ‘인트로스펙션(Introspection)’ 쿼리 기능인데요. 이건 개발자가 API 스키마, 즉 GraphQL API가 어떤 데이터 타입과 필드, 쿼리, 뮤테이션을 제공하는지 스스로 질의해서 알 수 있게 해주는 아주 유용한 기능이에요.

마치 서비스의 설계도를 보여주는 것과 같죠. 개발 단계에서는 이 기능 덕분에 생산성이 확 올라가고 디버깅도 쉬워지지만, 이 양날의 검이 프로덕션 환경에서는 치명적인 보안 구멍이 될 수 있다는 걸 명심해야 해요. 공격자들은 이 인트로스펙션 쿼리를 악용해서 데이터베이스의 전체 레이아웃이나 민감한 필드 정보를 손쉽게 파악할 수 있거든요.

어떤 데이터가 존재하고, 어떤 방식으로 상호작용할 수 있는지 공격자에게 친절하게 가이드라인을 제공하는 셈이죠. 심지어 사용자 계정 정보나 내부 데이터 테이블 명칭까지 알아낼 가능성이 있어요. 제가 직접 테스트해본 결과, 스키마 정보만으로도 숨겨진 게시물이나 특정 ID 값을 이용한 데이터 접근 시도를 해볼 수 있었어요.

불필요한 정보 노출의 위험성

인트로스펙션 쿼리를 통해 얻은 정보는 공격자가 다음에 어떤 공격을 시도할지 계획하는 데 결정적인 역할을 해요. 예를 들어, 특정 필드에 대한 권한 검증이 부족하다는 것을 알게 되면, 해당 필드를 통해 민감한 데이터에 접근하거나 조작하려는 시도를 할 수 있겠죠. 또한, GraphQL API는 단일 엔드포인트에서 모든 요청을 처리하기 때문에 접근 제어가 더 복잡해질 수 있어요.

REST API처럼 엔드포인트별로 권한을 분리하기 어렵다는 것이죠. 스키마를 잘못 구성하면 민감한 데이터에 대한 접근을 의도치 않게 허용할 수 있기 때문에, 프로덕션 환경에서는 반드시 인트로스펙션 기능을 비활성화하거나 엄격하게 제한해야 해요. 개발 단계에서 GraphiQL 같은 도구를 활용하는 것은 좋지만, 운영 환경에서는 이런 도구의 접근을 철저히 막는 것이 중요해요.

복잡한 쿼리, 서비스 거부 공격의 지름길

DoS 공격으로 이어지는 과도한 리소스 소비

GraphQL은 클라이언트가 필요한 데이터를 정확히 요청할 수 있도록 설계되었지만, 이 유연함이 때로는 독이 될 수 있어요. 악의적인 공격자는 이 특징을 이용해 매우 깊게 중첩되거나 복잡한 쿼리를 만들어서 서버에 과도한 리소스를 소모하게 할 수 있거든요. 이런 식으로 서버에 부하를 주면 정상적인 사용자의 서비스 이용을 방해하는 서비스 거부(DoS) 공격으로 이어질 수 있어요.

예를 들어, 저자가 쓴 책, 그 책을 읽은 독자, 그 독자의 친구가 쓴 책… 이런 식으로 무한히 깊어지는 재귀적 쿼리를 보내면 서버는 이를 처리하다가 과부하로 다운될 수 있죠. 제가 직접 경험했던 사례 중에는 단순한 게시물 목록 쿼리에 무한히 연관된 댓글과 사용자 정보를 요청하도록 조작하여, 평소 100ms 걸리던 응답이 수십 초로 늘어나 결국 서버가 뻗어버리는 아찔한 순간도 있었어요.

배치 공격과 별칭 오용

복잡한 쿼리뿐만 아니라 ‘배치(Batching) 공격'이나 ‘별칭(Alias) 오용'도 서비스 거부 공격의 주요 수단으로 활용될 수 있어요. GraphQL은 단일 HTTP 요청으로 여러 쿼리를 한 번에 보내는 것을 허용하는데, 이를 악용하여 공격자는 엄청난 수의 쿼리를 동시에 요청해서 서버를 마비시킬 수 있죠.

또한, GraphQL의 별칭 기능은 하나의 쿼리 내에서 여러 필드에 다른 이름을 지정할 수 있게 해주는데, 이를 통해 동일한 필드를 수십, 수백 번 반복 요청하여 서버 리소스를 고갈시키는 공격도 가능해요. 이런 공격들은 쿼리 자체는 유효해 보이지만, 실제 서버에서 처리하는 데 엄청난 비용이 들기 때문에, 결국 정상적인 서비스를 방해하는 결과를 초래하게 됩니다.

마치 한 명의 손님이 식당에 들어와 동시에 수십 개의 메뉴를 주문하는 것과 비슷한 상황이라고 할 수 있죠.

인증 및 권한 부여, 견고함이 생명

느슨한 인증 및 인가 로직의 위험

GraphQL은 REST API와 달리 특정 인증 및 인가 메커니즘을 강제하지 않아요. 이 말은 개발자가 직접 인증과 권한 부여 로직을 구현해야 한다는 뜻인데, 여기서 잘못된 구현이 보안 취약점으로 이어질 가능성이 크다는 거예요. OWASP API Security Top 10 에서도 ‘Broken Authentication'과 ‘Broken Object Level Authorization (BOLA)'을 GraphQL의 주요 위협으로 꼽고 있어요.

예를 들어, 인증 토큰을 탈취하거나 구현상의 결함을 이용해 다른 사용자의 권한을 획득하는 공격이 발생할 수 있고, 특정 객체 식별자를 조작하여 접근 권한이 없는 데이터에 접근하는 시나리오도 비일비재하죠. 제가 예전에 작업했던 프로젝트에서, 단순한 사용자 ID 파라미터를 조작하는 것만으로 다른 사용자의 개인 정보를 열람할 수 있었던 아찔한 경험도 있었어요.

이는 필드 레벨에서 권한 검사가 제대로 이루어지지 않았기 때문이었죠.

필드 레벨 권한 제어의 중요성

GraphQL의 유연성 때문에 엔드포인트 수준에서만 인증을 확인하는 것은 충분하지 않아요. 각 필드에 대한 리졸버 레벨에서 세밀한 권한 검사가 반드시 이루어져야 합니다. 특정 사용자가 특정 데이터에만 접근할 수 있도록 제한하는 것이 REST API보다 더 복잡할 수 있기 때문에, 개발자는 각 데이터 조각에 대해 현재 인증된 사용자가 해당 데이터를 보거나 수정할 권한이 있는지 철저히 확인해야 해요.

만약 관리자만 볼 수 있는 민감한 필드가 일반 사용자에게 노출된다면 심각한 정보 유출로 이어질 수 있겠죠. 이러한 필드 수준의 접근 제어는 GraphQL API의 보안을 강화하는 데 핵심적인 요소입니다.

옛 친구, 인젝션 공격의 새로운 변신

SQL 인젝션과 유사한 공격 방식

GraphQL 인젝션은 GraphQL 쿼리가 담긴 요청을 조작해서 악의적인 요청을 보내는 기법을 통칭해요. 기존 웹 애플리케이션에서 SQL 인젝션 공격과 유사하게, 사용자 입력값이 GraphQL 쿼리나 백엔드 로직으로 전달될 때 적절한 검증 없이 사용되면 발생할 수 있습니다.

공격자는 이를 이용해 SQL 데이터베이스에 악성 쿼리를 주입하여 민감한 정보를 추출하거나 데이터를 조작할 수 있어요. 제가 모의 해킹을 진행하면서 발견했던 사례 중 하나는, GraphQL의 필터링 인자 값에 SQL 쿼리 구문을 삽입하여 데이터베이스의 전체 테이블 목록을 알아낸 적도 있었어요.

이는 백엔드 시스템에서 GraphQL 쿼리를 SQL 쿼리로 변환하는 과정에서 입력값 유효성 검증이 미흡했기 때문이죠.

다양한 백엔드 시스템 공격으로의 확장

GraphQL 인젝션은 단순히 SQL 인젝션에만 국한되지 않아요. GraphQL의 유연한 특성 때문에 백엔드 시스템의 다양한 취약점과 연결될 가능성이 높아요. 예를 들어, 서버 사이드 요청 위조(SSRF)나 크로스 사이트 스크립팅(XSS), 운영체제(OS) 명령 주입 등으로 이어질 수도 있습니다.

GraphQL은 API의 기능을 노출하여 공격 표면을 넓힐 수 있기 때문에, 모든 필드에 대한 적절한 권한 검사와 입력값 유효성 검증이 필수적이에요. 특히 사용자로부터 받은 입력값을 처리할 때는 항상 ‘신뢰할 수 없는 데이터'로 간주하고 철저히 필터링하고 이스케이프해야 합니다.

공격 유형	설명	예상되는 피해
인트로스펙션 악용	개발용으로 사용되는 스키마 질의 기능을 프로덕션 환경에서 비활성화하지 않아 API 구조가 외부에 노출됨.	민감한 데이터 필드 노출, 데이터베이스 구조 파악, 다음 공격 계획 수립 용이.
복잡한 쿼리/DoS 공격	깊게 중첩되거나 재귀적인 쿼리, 배치 쿼리 등을 통해 서버 리소스를 과도하게 소모시킴.	서비스 지연 또는 중단 (DoS), 서버 다운, 정상 사용자 접근 불가.
인증/권한 부여 우회	인증 토큰 조작, 필드 레벨 권한 검증 미흡 등으로 권한 없는 데이터 접근/조작, 계정 탈취.	민감 정보 유출, 데이터 변조, 관리자 권한 획득, 시스템 무결성 손상.
데이터 인젝션 (SQLi 등)	사용자 입력값에 악성 코드를 주입하여 백엔드 DB 또는 시스템에 의도치 않은 명령 실행.	데이터베이스 정보 유출/변조, 임의 코드 실행, 시스템 제어권 탈취.

강력한 방어 메커니즘 구축으로 안전한 GraphQL 만들기

쿼리 복잡도 분석과 깊이 제한

GraphQL API를 안전하게 운영하려면, 악의적인 쿼리로 인한 서비스 거부 공격을 막기 위한 대책이 필수적이에요. 가장 효과적인 방법 중 하나는 ‘쿼리 복잡도 분석(Query Cost Analysis)'과 ‘쿼리 깊이 제한(Query Depth Limiting)'을 적용하는 거예요.

쿼리 깊이 제한은 클라이언트가 요청할 수 있는 쿼리의 최대 중첩 수준을 제한하는 기법인데요, 예를 들어 10 단계 이상 중첩된 쿼리는 실행을 거부하는 식으로 설정할 수 있죠. 제가 직접 경험한 바로는 이 방법만으로도 단순한 DoS 공격의 상당 부분을 막을 수 있었어요.

여기에 더해 쿼리 복잡도 분석은 각 필드의 계산 복잡성에 따라 ‘비용'을 할당하고, 쿼리 실행 전에 총비용을 계산해서 미리 정의된 임계값을 초과하면 실행을 거부하는 방식이에요. 이렇게 하면 쿼리 깊이는 얕지만 리소스를 많이 소모하는 쿼리도 효과적으로 차단할 수 있습니다.

이러한 기능은 GraphQL 서버 라이브러리에서 설정 플래그로 제공되는 경우가 많으니 꼭 활용해야 해요.

철저한 입력값 검증과 에스케이프

모든 인젝션 공격의 기본 방어는 바로 ‘입력값 검증'과 ‘이스케이프'예요. GraphQL API도 예외는 아니죠. 클라이언트로부터 전달되는 모든 입력값은 절대로 신뢰해서는 안 되며, 예상되는 형식과 패턴에 맞는지 철저히 검증해야 해요.

예를 들어, 숫자만 허용되는 필드에는 숫자가 아닌 다른 문자가 들어오지 못하도록 막고, 문자열 입력에는 특수 문자를 필터링하거나 안전하게 이스케이프 처리해야 합니다. GraphQL은 강력하게 타입화된 스키마를 제공하므로, 이를 활용해서 유효하지 않은 데이터 유형을 걸러내는 1 차적인 방어가 가능해요.

하지만 이걸로 충분하다고 생각하면 오산이에요. 백엔드 데이터 소스 (예: SQL 데이터베이스)로 전달되기 전에 한 번 더 입력값의 안전성을 확인하고, 파라미터화된 쿼리 (Prepared Statement) 같은 기법을 사용해서 악의적인 코드 삽입을 원천적으로 차단해야 합니다.

저는 항상 사용자 입력이 데이터베이스로 가기 전에, 마치 공항 검색대처럼 여러 번의 검사를 거치도록 설계하라고 권장하고 있어요.

접근 제어 강화 및 로깅 모니터링 필수

세분화된 권한 부여 및 인증 체계

GraphQL API 보안의 핵심 중 하나는 바로 ‘세분화된 권한 부여(Granular Authorization)'와 ‘강력한 인증(Robust Authentication)' 체계를 구축하는 거예요. 앞서 언급했듯이 GraphQL은 자체적인 인증/인가 메커니즘을 제공하지 않기 때문에, 개발자가 직접 이를 구현해야 해요.

이때 단순히 엔드포인트 수준의 접근 제어를 넘어, 각 객체와 필드 수준에서 사용자 권한을 확인하는 로직을 반드시 포함해야 합니다. OAuth 와 같은 성숙한 인증 솔루션을 활용하고, 리졸버 내에서 또는 미들웨어 계층으로 권한 검사를 구현해서 요청된 모든 데이터 조각에 대해 현재 사용자가 접근 권한이 있는지 확인해야 해요.

제가 직접 시스템을 구축할 때는 ‘역할 기반 접근 제어(RBAC)'나 ‘속성 기반 접근 제어(ABAC)' 같은 모델을 도입해서, 사용자의 역할이나 속성에 따라 접근 가능한 데이터를 엄격하게 제한하곤 했어요.

적극적인 로깅 및 모니터링 시스템 구축

어떤 공격이 들어왔고, 누가 어떤 데이터를 요청했는지 실시간으로 파악하는 것은 보안의 기본 중 기본이에요. GraphQL API에서도 ‘적극적인 로깅(Logging)'과 ‘모니터링(Monitoring)' 시스템 구축은 필수적입니다. GraphQL 쿼리의 동적인 특성 때문에 요청된 데이터의 구조와 크기를 예측하고 모니터링하기가 더 어려울 수 있지만, 그럼에도 불구하고 모든 요청과 응답, 특히 실패한 인증 시도나 비정상적인 쿼리 패턴은 상세하게 기록해야 해요.

쿼리 복잡성, 오류 추적, API 상태에 대한 통찰력을 얻기 위해 GraphQL에 특화된 모니터링 도구나 관행을 사용하는 것이 좋습니다. 저 같은 경우에는 스플렁크(Splunk) 같은 SIEM(보안 정보 및 이벤트 관리) 솔루션을 활용해서 GraphQL API 로그를 통합하고, 비정상적인 활동이 감지되면 즉시 알림을 받을 수 있도록 시스템을 구축해서 운영하고 있어요.

이렇게 해야 잠재적인 위협을 조기에 발견하고 대응할 수 있답니다.

안전한 개발 문화와 지속적인 보안 업데이트

보안을 고려한 개발 라이프사이클 (SDL)

GraphQL API 보안은 단순히 몇 가지 기술적 장치를 도입하는 것으로 끝나는 게 아니에요. 개발 초기 단계부터 보안을 염두에 둔 ‘보안 개발 라이프사이클(SDL, Security Development Lifecycle)'을 정착시키는 것이 무엇보다 중요하다고 생각해요.

개발자 모두가 GraphQL의 보안 취약점을 정확히 이해하고, 코드를 작성할 때부터 방어적인 자세를 갖추는 것이 핵심이죠. 코드 리뷰 과정에서도 보안 취약점 여부를 꼼꼼히 확인하고, 정기적인 보안 교육을 통해 최신 공격 트렌드와 방어 기법을 습득하도록 해야 해요. 제가 팀을 이끌 때마다 강조하는 것이 바로 ‘쉬프트 레프트(Shift Left)' 전략인데, 보안을 개발 프로세스의 가장 왼쪽, 즉 초기 단계부터 통합해서 나중에 큰 비용을 지불하고 수정하는 일이 없도록 하는 것이죠.

정기적인 보안 감사 및 최신 정보 습득

아무리 견고하게 시스템을 구축했더라도, 세상의 공격 기법은 끊임없이 진화하기 때문에 ‘지속적인 보안 감사'와 ‘최신 보안 동향 습득'은 선택이 아닌 필수예요. OWASP API Security Top 10 같은 보안 가이드를 참고하여 정기적으로 API 취약점을 점검하고, 침투 테스트나 자동화된 보안 스캔을 주기적으로 실행해서 숨겨진 보안 구멍을 찾아내야 해요.

특히 GraphQL 관련 보안 취약점은 새로운 형태로 계속 보고되고 있으니, 관련 커뮤니티나 블로그, 컨퍼런스를 통해 최신 정보를 꾸준히 파악하는 노력이 중요합니다. 저도 매일 관련 소식을 챙겨 보면서 새로운 공격 기법이나 방어 전략이 나오면 바로 팀에 공유하고 적용하는 데 힘쓰고 있어요.

결국, GraphQL API 보안은 개발팀 전체의 지속적인 관심과 노력이 만들어내는 작품이라고 생각합니다.

글을마치며

휴, GraphQL 보안에 대한 이야기가 생각보다 길어졌네요. 하지만 그만큼 중요하고, 우리가 서비스의 안전을 위해 간과해서는 안 될 부분들이 많다는 뜻이기도 합니다. 저도 처음엔 GraphQL의 편리함에만 매료되어 보안을 깊게 생각하지 못했던 때가 있었지만, 실제 프로젝트에서 아찔한 순간들을 경험하고 나니 얼마나 꼼꼼하게 방어해야 하는지 절실히 느끼게 되었어요. 오늘 제가 나눈 이야기들이 여러분의 소중한 서비스를 지키는 데 조금이나마 도움이 되었기를 바랍니다. 결국, 기술은 인간의 필요에 따라 끊임없이 진화하고, 그만큼 새로운 위협도 생겨나기 마련이니까요. 우리 모두 GraphQL의 강력함을 마음껏 누리되, 항상 경계를 늦추지 않고 안전하게 사용하는 현명한 개발자가 되자고요!

알아두면 쓸모 있는 정보

1. 프로덕션 환경에서는 반드시 GraphQL 인트로스펙션 기능을 비활성화하거나, 접근을 엄격하게 제한하여 불필요한 스키마 정보 노출을 막아야 합니다.

2. GraphQL 쿼리 복잡도 분석과 깊이 제한 기능을 활용하여 서비스 거부(DoS) 공격과 과도한 리소스 소모를 사전에 방지하는 것이 매우 중요해요.

3. 사용자로부터 받는 모든 입력값은 신뢰할 수 없다고 가정하고, 백엔드 데이터베이스로 전달하기 전에 반드시 철저한 유효성 검증과 이스케이프 처리를 해야 합니다. 파라미터화된 쿼리 사용은 필수!

4. GraphQL은 자체 인증 및 인가 메커니즘을 제공하지 않으므로, 각 객체와 필드 수준에서 세분화된 권한 부여 로직을 직접 구현하고 강력한 인증 체계를 구축해야 합니다.

5. 모든 API 요청과 응답, 특히 비정상적인 접근 시도나 오류를 상세하게 로깅하고, GraphQL에 특화된 모니터링 시스템을 구축하여 잠재적인 위협을 조기에 탐지하고 대응해야 해요.

중요 사항 정리

오늘 우리는 GraphQL이 가진 무궁무진한 가능성만큼이나, 그림자처럼 따라붙는 보안 위협들에 대해 깊이 파고들어 봤습니다. 스키마 노출은 공격자에게 서비스의 설계도를 넘겨주는 것과 같고, 복잡한 쿼리 요청은 서비스 거부 공격의 지름길이 될 수 있다는 점을 분명히 기억해야 합니다. 또한, 인증 및 권한 부여 로직의 느슨함은 민감한 데이터 유출로 이어지며, 기존 SQL 인젝션처럼 진화된 형태로 나타나는 GraphQL 인젝션은 백엔드 시스템 전체를 위협할 수 있는 치명적인 공격 방식이에요. 이러한 위협에 맞서기 위해서는 쿼리 복잡도 분석, 깊이 제한, 그리고 무엇보다 중요한 철저한 입력값 검증과 이스케이프 처리가 필수적입니다. 단순히 기술적인 방어를 넘어, 필드 레벨의 세분화된 권한 제어와 강력한 인증 체계를 구축하는 것이 GraphQL 보안의 핵심이라고 할 수 있어요. 마지막으로, 모든 API 활동을 상세하게 로깅하고 모니터링하여 이상 징후를 조기에 감지하며, 개발 라이프사이클 전반에 걸쳐 보안을 고려하는 문화가 정착되어야만 우리의 소중한 GraphQL 서비스를 안전하게 지켜낼 수 있다는 사실을 잊지 말아 주세요. 끊임없이 진화하는 공격에 맞서, 우리도 지속적인 학습과 업데이트로 항상 한발 앞서 나가야 한다는 것을 오늘 다시 한번 느낍니다. 우리 모두 보안에 대한 깊은 이해와 꾸준한 노력을 통해 더욱 안전하고 견고한 웹 환경을 만들어 나갔으면 좋겠습니다.