암호

Cryptography

개요

용어 정의

• 암호(Cipher)
• 암호문(Ciphertext)
  • 평문을 암호학적 방법으로 변환한 것
• 암호화(Encryption, Enciphering)
  • 평문을 암호문으로 변화하는 과정
• 평문(Plaintext)
  • 암호학을 이용하여 보호해야 할 메시지
• 복호화(Decryption, Deciphering)
  • 암호문을 다시 평문으로 변환하는 과정

원리

• 대치(Substitution): 평문의 글자를 다른 글자로 바꿈
• 전치(Transposition): 평문의 글자 순서를 바꿈

암호화와 부호화의 차이

Encryption/Decryption vs Encode/Decode

• 암호화는 암호키가 사용되어 기밀성을 목적으로 한다.
• 부호화는 암호키가 없고 매커니즘이 공개되어 있어 누구나 인코드/디코드할 수 있다.
  • 인코드된 결과는 마치 암호문 처럼 보이지만 기밀성보다는 데이터 전달에 목적을 두고 있다.

암호의 발전

세대	설명	예시
1세대 암호	현대적 암호가 나오기 전 전통적 암호	에니그마
2세대 암호	기초적인 형태의 실무적 블록 암호	DES, SEED
3세대 암호	공개키 암호	RSA, ECC
4세대 암호	개선된 암호	동형암호, 양자암호, 경량암호

암호 알고리즘

키 운용에 따라 대칭키(비밀키) 암호화와 비대칭키(공개키) 암호화로 구분할 수 있고, 키를 사용하지 않는 해시 암호도 있다.

• 암호화 알고리즘은 공개될 수도 있다.
• 암호의 안정성은 비밀키의 기밀성에 기반하여야 한다.

대칭키 암호화

대칭 키 암호는 블록 암호와 스트림 암호로 나뉜다.

블록 암호

• DES: AES 이전 미국 표준 암호 알고리즘
• IDEA
• AES: 미국 표준 암호 알고리즘
• SEED: ARIA 이전 국내 표준 암호 알고리즘
• ARIA: 국내 표준 암호 알고리즘
• RC5
• HIGHT: 국내 개발 경량 암호 알고리즘
• LEA: 국내 개발 국제 표준 경량 암호 알고리즘

블록 암호 모드

• ECB(Electric CodeBook mode)
• CBC(Cipher Block Chaining mode)
• CFB(Cipher-FeedBack mode)
• OFB(Output-FeedBack mode)
• CTR(CounTeR mode)

블록 암호 구조

• 페이스텔 구조
• SPN
• I-SPN
• GFN

스트림 암호

• RC4

공개키 암호화

비대칭키 암호화라고도 한다.

• 암호화와 복호화에 서로 다른 키를 이용한다.
• 키 배송(분배)의 문제를 해결할 수 있다.
• 대칭키에 비해 속도가 느리다.
• 종류
  • RSA
  • ECC

해시 암호

• MD
• SHA

암호 알고리즘 보안강도

• 대칭키 암호: 키 길이에 비례
• 공개키 암호: 키 길이에 비례
• 해시 암호: 별도의 키가 존재하지 않기 때문에 보안강도는 충돌회피성에 의해 결정

암호 공격

암호를 해독하거나 암호 알고리즘을 파악하여 암호를 무력화하기 위한 공격

• 암호문 단독 공격
• 기지 평문 공격
• 선택 평문 공격
• 선택 암호문 공격