암호화 기술

암호화 개요

 

암호화 과정

 

• 암호화 과정
  - 평문: 암호화의 입력이 되는 의미있는 메시지
  - 암호화: 이 메시지를 읽을 수 없는 메시지로 암호화한 것
  - 복호화: 암호문에서 평문으로 변환하는 것
  - 암호화는 알고리즘과 키(K1)로 되어있는데, 키는 평문과는 무관한 값이고 알고리즘은 사용된 키에 따라 다른 출력을 내보냄

 

 

 

암호 방식 분류

 

 

 

 

 

 

대칭키 암호화

 

• 대칭키 암호화(= 비밀키 암호화 = 개인키 암호화)의 개념
  - 키를 기본으로 한 암호화 시스템 중 가장 오래된 방법
  - 보내는 사람과 받는 사람이 같은 키를 가지고 있음
  - 암호문이 만들어지고 전송된 후에 암호문을 암호화할 때 사용한 키와 동일한 키로 해독되어 평문으로 바뀜

 

• 대칭키 암호화의 특징
  - 통신하는 두 당사자가 서로 같은 키를 가지고 있어야 하므로 만약 n명의 상대방이 있는 경우 n개의 비밀키가 있어야 함
  - 송신자와 수신자를 증명할 수 있는 인증을 할 수 없음 (A와 B가 같은 키를 가지고 둘이 메시지를 만들고 암호화한 후, 서로 다른 사람이 메시지를 보냈다고 주장할 수 있음)
  - 암호화를 수행하기 전 반드시 대칭키의 분배가 선행되어야 함
  - 한 번에 하나의 데이터 블록을 암호화 하는 블록 암호화 방식과, 평문과 동일한 길이의 스트림을 생성하여 비트/바이트/워드 단위로 암호화하는 스트림 암호화 방식으로 분류
  
  
• 종류
  - 블록 암호화 방식 : DES, SEED, AES, ARIA, IDEA
  - 스트림 암호화 방식 : LFSR, RC4

 

 

 

 

공개키 암호화

 

• 공개키 암호화의 개념
  - 두 개의 분리된 키를 사용하는 비대칭적 암호화
  - 공개키와 개인키 한 쌍의 키를 가지고 있으며 그 중 한 개의 키에 의해 암호화된 암호문은 나머지 한 개의 키로만 복호화될 수 있음
  - 송신자가 본인의 개인키로 암호화를 한 경우, 수신자는 송신자의 공개키로 복호화를 할 수 있고, 송신자가 수신자의 공개키로 암호화를 한 경우 수신자는 본인의 개인키로만 복호화를 할 수 있음

 

• 공개키 암호화 기법을 이용한 전자서명
  - A가 B에게 메시지를 보낼 때 자신의 개인키로 암호화를 하게되면 B는 A의 공개키로 해독할 수 있음
  - A의 공개키로 복호화가 가능하다면 이 암호문은 A의 개인키로 암호화한 것이 틀림없으므로 A가 보낸 것임을 입증
  - 메시지를 바꿀 수도 없으므로 메시지가 그대로 보존된다는 무결성도 보장
  
  
• 공개키 암호화의 특징
  - 안정은 물론 편의성이 대폭 개선
  - 부인방지가 가능한 전자서명 기능을 제공
  - 암호화의 처리속도가 비밀키 기법에 비해 느림
  - RSA 알고리즘이 대표적

	대칭키 시스템	공개키 시스템
특징	암호키와 복호키가 동일 키 분배가 어려움 DES, AES 알고리즘 전자 서명은 불가능	키 중 하나는 외부에 공개, 하나는 비공개 공개키로부터 개인키 유추 불가능 전자 서명 가능 RSA 알고리즘
장점	암호화, 복호화 속도 빠름 키의 길이가 상대적으로 짧음 (고정)	키의 분배 용이 사용자의 증가에 따라 관리할 키의 개수가 대칭키에 비해 적음 여러 분야에 응용 가능
단점	키 분배가 어려움 사용자의 증가로 관리할 키 개수가 증가 응용이 제한적	암호화, 복호화 속도 느림 키의 길이가 상대적으로 긺 (가변)

 

Q. 대칭 암호 알고리즘과 비대칭 암호 알고리즘에 대한 설명으로 틀린 것은?

1. 대칭 암호 알고리즘은 비교적 실행 속도가 빠르기 때문에 다양한 암호의 핵심 함수로 사용될 수 있다.

2. 대칭 암호 알고리즘은 비밀키 전달을 위한 키 교환이 필요하지 않아 암호화 및 복호화의 속도가 빠르다.

3. 비대칭 암호 알고리즘은 자신만이 보관하는 비밀키를 이용하여 인증, 전자서명 등에 적용이 가능하다.

4. 대표적인 대칭키 암호 알고리즘으로는 AES, IDEA 등이 있다.

 

-> 대칭 암호 알고리즘은 키 교환이 필요하므로 키를 교환하는 도중 탈취될 수 있는 문제점이 있다. 속도는 빠르다.

 

Q. 스트림 암호화 방식의 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 비트/바이트/단어들을 순차적으로 암호화한다.

2. 해쉬 함수를 이용한 해쉬 암호화 방식을 사용한다.

3. RC4는 스트림 암호화 방식에 해당한다.

4. 대칭키 암호화 방식이다.

 

-> 해쉬 함수를 이용한 해쉬 암호화 방식은 단방향 암호화이다.