블록 암호 모드

Block Cipher Mode; Block Cipher Modes of Operation

블록 암호에서 블럭 단위로 암·복호화 되는 과정을 반복적으로 운용하는 절차

종류

ECB 모드

• 각 블록은 동일한 키를 이용하여 독립적으로 암호화
• 평문 조작이 가능하고 재전송 공격에 취약
• 간단한 구현, 고속 암복호화, 병렬처리 가능

CBC 모드

• 각 평문 블록은 이전 블록 암호문와 XOR 연산 후 암호화
• IV -> 평문 블록1과 XOR -> 암호화 -> 암호문 블록1 -> 평문 블록2와 XOR -> 암호화 -> 암호문 블록2 ...
• Initial Vector 사용, 오류 파급 발생
• 패딩 사용
• 암호화 병렬처리 불가(복호화는 가능)

활용

• 보안적으로 가장 강력한 암호화 모드로 평가
• IPSec, 커버로스 등에서 사용

CFB 모드

• 이전 암호문을 암호화하여 평문과 XOR(평문에 대한 직접 암호화 없음)
• IV -> 암호화 -> 평문 블록1과 XOR -> 암호문 블록1 -> 암호화 -> 평문 블록2와 XOR -> 암호문 블록2 ...
• Initial Vector 사용, 오류 파급 발생
• 패딩 사용하지 않음(스트림 암호처럼 Bit 단위 암호화)
• 암호화는 순차적으로, 복호화는 병렬처리 가능
• 평문과 암호문의 길이가 같음

OFB 모드

• 이전 암호 알고리즘의 출력을 암호화하여 평문과 XOR(평문에 대한 직접 암호화 없음)
• IV -> 암호화 -> 평문 블록1과 XOR -> 암호문 블록1 -> IV를 한번 더 암호화 -> 평문 블록2와 XOR -> 암호문 블록2 ...
• IV를 암호화하여 키 생성
• Initial Vector 사용, 오류 파급 없음
• 평문과 암호문의 길이가 같음
• 암호문을 동일하게 한번 더 암호화하면 복호화됨

OFB와 CFB의 비교

• 암호 알고리즘으로의 입력만이 다름
• CFB 모드: 1개 앞의 암호문 블록이 암호 알고리즘으로의 입력
• OFB 모드: 암호 알고리즘의 한 단계 앞의 출력이 암호 알고리즘으로의 입력

CTR 모드

• 1씩 증가해가는 카운터를 암호화해서 키 스트림을 만들어내는 스트림 암호 모드
• 카운터를 암호화한 비트열과 평문 블록을 XOR
• 오류의 파급 없음
• 암복호화 병렬처리 가능
• IV는 사용하지 않고 카운터 값 사용

비교

스케줄링	IV 필요	오류 파급	패딩 사용 (평문 암호문 길이 다름)	암호화 병렬처리	복호화 병렬처리	결과 형태
ECB	X	X	O	O	O	Block
CBC	O	O	O	X	O	Block
CFB	O	O	X	X	O	Stream
OFB	O	X	X	X	X	Stream
CTR	카운터	X	X	O	O	Stream