1. 암호학의 기본 개념
정의 : 암호문을 만들고 평문으로 복원 시키는 암호기술 및 암호해독
암호에서 사용하는 이름
- 앨리스, 밥 : 송·수신자
- 이브 : 소극적 공격자
- 맬로리 : 적극적 공격자
- 트렌트 : 중립자
- 빅터 : 검증자
암호화와 복호화
암호라는 기술을 사용하여 기밀성을 유지
암·복호화의 기호적 표현
평문 : M, P
암호문 : C
암호화 알고리즘 : E
복호화 알고리즘 : D
키 : K
C = Eₖ(P) 평문 P를 키 K로 암호화하여 암호문 C를 얻는다.
P = Eₖ(C) 암호문 C를 키 K로 복호화하여 평문 P를 얻는다.
암호와 보안 상식
- 비밀 암호 알고리즘 사용 금지 - 숨기는 것에 의한 보안, 위험하고 어리석은 짓
- 약안 암호는 암호화하지 않는 것보다 위험 - 잘못된 안심
- 어떤 암호라도 언젠가는 해독 - 시간과 평문의 가치를 밸런스 있게
- 암호화는 보안의 아주 작은 부분 - 가장 약한 링크는 암호가 아니라 사람
2. 암호기법의 분류
치환암호와 전치암호
| 치환 암호 (Substitution) |
평문에서 사용하는 문자 != 암호문에서 사용하는 문자 교환하는 규칙, 일대일 대응 아니어도 된다. |
|||
| 전치 암호 (Transposition) |
평문에서 사용하는 문자 = 암호문에서 사용하는 문자 자리를 바꾸는 규칙, 일대일 대응 규칙 |
|||
블록 암호와 스트림 암호
- 블록 암호 : 크기는 8비트 or 16비트 Round를 사용, 암호화가 진행되었는가 하는 내부 상태를 가질 필요가 없다.
- 스트림 암호 : XOR 하여 생성, 데이터의 흐름을 순차적으로 처리하기 때문에 내부상태 가지고 있다. 이동통신 등의 무선 데이터 보호
| 구분 | 블록 암호 | 스트림 암호 | ||||
| 장점 | 높은 확산, 기밀성, 해시함수 등 다양 | 암호화 속도 빠름, 에러 전파현상 없음 | ||||
| 단점 | 느린 암호화, 에러 전달 | 낮은 확산 | ||||
| 사례 | DES, IDEA, SEED, RC5, AES | LSFR | ||||
| 암호화 단위 | 블록 | 비트 | ||||
| 주요 대상 | 일반 데이터 전송, 스토리지 저장 | 음성, 오디오/비디오 스트리밍 | ||||
위치에 따른 암호화 구분
- 링크 암호화 : 각 홉 마다 해독, 라우터는 헤더 부분을 해독하고 다시 암호화하고 진행방향으로 보낸다. (User-transparent)
- 종단간 암호화 : 각 홉마다 해독할 필요 없다. 애플리케이션 계층에서 암호화 이루어진다. (사용자 인증)
3. 주요 암호기술에 대한 개괄
대칭키 암호화 비대칭키 암호
| 대칭키 | 암·복호화 키가 같다. 빠른 처리속도, 기밀성 보장 | |||
| 비대칭키 | 암·복호화 키가 다르다. 느린 처리속도, 키 분배, 전자서명, 카드번호 같은 작은 데이터 암호 | |||
하이브리드 암호시스템
대칭키, 비대칭키 장점을 조합
일방향 해시함수
임의의 길이의 메세지를 고정된 길이의 해시값으로 생성, 해시값만으로는 입력 메시지를 유추할 수 없다.
복호화 없이 입력값의 정확성 검증이 필요한 경우 사용 ☞무결성 검증
메시지 인증코드
무결성, 인증을 제공하는 암호 기술
전자서명
무결성, 인증, 부인방지 제공하는 암호 기술
4. 암호 분석(암호 해독)
개요
암호문으로부터 평문을 찾으려는 시도를 암호 해독 ☞ 공격자 / 해독과 복호화 구분
암호 방식을 알고 있다는 전제 (키르히호프의 원리)
암호 분석의 분류
- 암호문 단독 공격(COA) : 오로지 암호문만 얻어서 평문과 키를 찾는 것
- 기지 평문 공격(KPA) : 암호문외에 여러개의 평문/암호문 쌍을 얻는다. 평문/암호문 쌍은 공격자에게 미리 주어진다.
- 선택 평문 공격(CPA) : 평문/암호문 쌍을 공격자가 선택, 위와 달리 능동적 공격 ＊암호기에 붙어서
- 선택 암호문 공격(CCA) : 암호문을 선택하고 대응되는 평문 얻는다. 견디면 강한 암호 알고리즘 ＊복호기에 붙어서
5. 암호 알고리즘의 안전성 평가
암호제품 평가체계
CC : 정보보호제품
CMVP : 암호모듈에 대한 안전성 평가
암호기술의 안전성 평가(CMVP)
- 암호기술의 구현 적합성 평가
- 암호키 운용 및 관리
- 물리적 보안
6. 지적 재산권 보호
스테가노그래피
메세지 자체를 은폐하는 것
디지털 워터마킹
지폐의 제조과정, 원본의 내용을 왜곡하지 않는 범위내에서 사용자가 인지하지 못하도록 저작권 정보 삽입
핑거 프린팅
구매자의 정보를 삽입
디지털 저작권 관리
DRM 구성 요소
- 메타데이터 : 데이터의 구조 및 정보
- 패키저 : 패키징 하는 모듈
- 시큐어컨테이너 : 배포 단위
- DRM 제어기 : 프로세스를 제어한다.
