HMAC와 RSA의 암호화 방식: 대칭키와 비대칭키 차이 이해

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1. 대칭키와 비대칭키 개념

1. 대칭키(Symmetric Key)

   • 하나의 키로 데이터를 암호화(Encrypt)하고 복호화(Decrypt)합니다.
   • 송신자와 수신자가 동일한 키를 공유해야 합니다.
   • 장점: 연산 속도가 빠르고 구현이 간단합니다.
   • 단점: 키를 안전하게 공유하기 어려움(키 배포 문제).

   예시:

   • 메시지를 암호화: Encrypt(message, key)
   • 메시지를 복호화: Decrypt(encryptedMessage, key)

2. 비대칭키(Asymmetric Key)

   • 두 개의 키를 사용합니다:
     • 공개키(Public Key): 데이터를 암호화할 때 사용.
     • 개인키(Private Key): 데이터를 복호화할 때 사용.
   • 공개키는 누구나 알 수 있지만, 개인키는 소유자만 알고 있어야 합니다.
   • 장점: 키 배포 문제를 해결(공개키를 자유롭게 공유 가능).
   • 단점: 연산 속도가 느림.

   예시:

   • 메시지를 암호화: Encrypt(message, publicKey)
   • 메시지를 복호화: Decrypt(encryptedMessage, privateKey)

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2. HMAC (대칭키 방식)

• HMAC(Hash-based Message Authentication Code)는 대칭키를 사용하는 데이터 무결성 확인 및 인증 방식입니다.
  • 특정 키와 메시지를 조합하여 해시 값을 생성.
  • 이 해시 값을 통해 데이터가 위변조되지 않았음을 확인.
• 특징:
  • 키를 공유한 두 당사자만 해시 값을 생성하고 검증할 수 있음.
  • 빠르고 간단하지만, 키를 안전하게 공유해야 함.

HMAC 동작 원리 예시:
1. 송신자:

• 메시지: "Hello"
• 키: "secret"
• HMAC: HMAC("Hello", "secret") = hashValue

2. 수신자:
   • 동일한 키("secret")로 메시지 검증:
     HMAC("Hello", "secret") == hashValue

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3. RSA (비대칭키 방식)

• RSA는 비대칭키를 사용하는 암호화 알고리즘입니다.
  • 데이터를 암호화할 때는 공개키를 사용.
  • 데이터를 복호화할 때는 개인키를 사용.
  • 반대로, 데이터에 개인키로 서명을 생성하고 공개키로 검증할 수도 있음(디지털 서명).

RSA 동작 원리 예시:
1. 송신자:

• 메시지: "Hello"
• 수신자의 공개키 사용:
  Encrypt("Hello", publicKey) = encryptedMessage

2. 수신자:
   • 자신의 개인키 사용:
     Decrypt(encryptedMessage, privateKey) = "Hello"

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4. 대칭키와 비대칭키 비교

특성	대칭키 (HMAC)	비대칭키 (RSA)
키의 개수	하나의 키	공개키 + 개인키 (두 개의 키)
보안성	키가 유출되면 모든 정보가 위험	공개키를 사용하므로 키 유출 위험 낮음
속도	빠름	느림
사용 예	HMAC, AES	RSA, SSL/TLS 인증
키 공유 문제	키를 안전하게 전달해야 함	공개키를 통해 문제 해결

추가 학습 자료

• [JWT] 서명을 위한 알고리즘 HS256과 RS256
• [Spring Security] JWT(JSON Web Token)토큰[2]-JWT토큰이란 무엇이며 사용되는 대칭키(AES), 공개키(RSA), HMAC알고리즘 이해하기
• [10분 테코톡] 알린의 암호