[컴퓨터보안] 2. 암호

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암호의 정의

암호의 정의

• 두 사람이 안전하지 않은 채널을 통해 정보를 주고 받더라도, 제 3자는 정보의 내용을 알 수 없도록 하는 것.
• 암호화와 복호화는 “키” 를 통해 수행되며, 이 키는 암호화, 복호화를 위한 가장 중요한 열쇠가 된다.

암호의 구성요소	설명
평문	plaintext. 원래의 메시지.
암호문	cipthertext. 코드화된 메시지.
암호화	encryption. 평문을 암호문으로 변환하는 것.
복호화	decryption. 암호문을 평문으로 변환하는 것.
키	암호화와 복호화에 사용되는 요소

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고대 암호

전치법 (전치 암호, 순열 암호)

• permutation 혹은 transposition cipher
• 평문에 있는 문자들의 순서를 바꿈으로써 암호화하는 기법
• e.g. 스파르타의 봉 암호 : 기원전 400년대 스파르타 사람들이 군사용으로 사용하던 암호방식
• 여기서 키는 순서를 뒤섞는 방법 이 된다. 스파르타의 봉 암호의 키는 “봉의 굵기” 가 됨.

치환법

• substitution cipher
• 평문의 문자들을 다른 문자로 치환(바꿈)함으로써 암호화하는 기법
• 치환 규칙에 따라 암호화 및 복호화를 한다.

시저 암호

• 평문의 각 문자를 알파벳 순서상 세 문자 뒤에 위치하는 문자로 치환
• (암호화) APPLE -> DSSOH
• (복호화) DSSOH -> APPLE

시프트 암호

• 평문의 각 문자를 알파벳 순서상 k 번째 뒤 문자로 치환 (0 <= k <= 25)
• 예를 들어 5번째 뒤의 문자로 치환한다면
• (암호화) APPLE -> FUUQJ
• (복호화) FUUQJ -> APPLE

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현대 암호

대칭키 암호

대칭키 암호의 개념

• 암호화와 복호화에 같은 키(비밀키) 하나를 사용하는 암호방식
• 장점 : 암호화와 복호화의 속도가 빠르다.
• 단점 : 키 분배 문제 존재
• 키 분배 문제 : 키를 제 3자에게 노출하지 않으면서, 송신자가 수신자가 공유하기 어려움. (도중 탈취 가능성)
• 대표적인 알고리즘 : DES, AES, IDEA 등

대칭키 암호 알고리즘은 이름 중간에 E 가 들어간다.

블록 암호와 스트림 암호

• 블록 암호 : 평문을 고정된 크기의 블록으로 나눈 뒤, 각 블록마다 암호화 과정 수행
• 스트림 암호 : 평문과 같은 길이의 키 스트림을 생성해, 평문과 키를 비트 단위로 XOR 하여 암호화 함

공개키 암호

• 암호화와 복호화에 두 개의 서로 다른 키를 사용하는 암호 방식
• 암호화 때는 공개키를 이용해 암호화 하며, 복호화 때는 개인키를 이용해 복호화할 수 있다.
• 공개키 : 누구나 공개키를 이용해 암호화할 수 있음
• 개인키 : 오직 키 소유 주체 자신만 개인키를 이용해 복호화할 수 있음
• 장점 : 키 관리가 쉬우며, 키 분배 문제가 없음
• 단점 : 대칭키 암호에 비해 속도가 느림
• 대표적인 알고리즘 : RSA, ECC, ElGamal 등.

Reference

컴퓨터 보안 - 김진욱, 유대현, 김희천 저

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