암호 : 보안에서 가장 기본적이고 가장 시작점에 해당하는 기술
암호의 기초
암호 용어
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Cryptography 암호 : 중요 정보를 다른 사람들이 해석할 수 없게 하는 방법
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Cryptography 암호작성술 : 암호체계를 디자인하는 것
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Cryptanalysis 암호해독 : 암호를 해독하고 해당 암호체계의 보안을 분석하는 것
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Cryptology 암호학 : 암호 연구, Cryptography + Cryptanalysis 어우르는 학문
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복호화 : 암호문 -> 평문으로 바꾸는 정상적인 과정
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Plain Text 평문 : 암호화 전 메시지, 누구나 알 수 있음
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Cipher Text 암호문 : 암호화 후 메시지, 당사자들만 알 수 있음
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암호화 알고리즘 : 평문 -> 암호문으로 변경하는 방식
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Encryption key 암호화 키 : 허락받지 않은 외부인이 암호문을 강제적으로 해독 Cryptanalysis 할 수 없도록, 암호화나 복호화를 수행할 때 양쪽이 알고 있어야 할 수단
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암호화 알고리즘은 반복해서 사용, 암호화 키는 지속적으로 변경해서 사용
암호화 과정
- 암호화 Encryption : 평문 P를 암호화 키 Encryption key를 이용하여 암호문 C 로 바꾸는 과정
- 기호적 표현
복호화 과정
- 복호화 Decryption : 암호문 C를 복호화 키 Decryption key를 이용하여 평문으로 바꾸는 과정
- 기호적 표현
암호화 방식
- 키의 상호 관계
- 대칭 암호화 알고리즘 : 암호화 키 = 복호화 키
- 비대칭 암호화 알고리즘(공개키 암호화 알고리즘) : 암호화 키 != 복호화 키
암호기법의 분류
1) 치환암호 substitution
- 비트, 문자 혹은 블록을 다른 비트, 문자, 블록으로 대체
e.g )시저 암호,단일 치환 암호,다중 치환 암호 (비즈네르 암호, 플레이페어 암호, 애니그마)
2) 전치암호 transposition
- 비트, 문자, 블록이 원래 의미를 감추도록 재배열
e.g )스키테일 암호
3) 블록암호 block
- 특정 비트 수의
집합을 한번에 처리하는 암호 알고리즘
4) 스트림암호
- 한번에
1bit,1byte의 데이터 스트림을순차적으로처리해가는 암호 알고리즘
암호관련 주요 기술
1) 대칭/비대칭 암호
- 대칭키 암호 : 암호화키 = 복호화키
- 비대칭키 암호 : 암호화키 != 복호화키, 송신자가 수신자가 각각 한 쌍의 키를 가짐
2) 일방향 해시함수
- 문서의
무결성보장
3) 메시지 인증코드 MAC
- 1) 메시지가 전송도중 변경되지 않음 2) 원래 통신 상대방으로 왔음을 확인하여
무결성과인증을 제공하는 암호 기술
4) 전자서명
무결성 확인,인증,부인방지를 위한 암호 기술
5) 의사난수생성기 PRNG
- 난수열 생성 알고리즘
- 키생성 역할
암호와 보안
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비밀 알고리즘 위험
e.g ) 독자적인 알고리즘 개발은 매우 위험 <- 알고리즘 구조가 파악되면 완전 노출 -
약한 암호는 더 위험
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모든 암호는 반드시 해독됨
- 암호화에 필요한비용과 지키고자 하는가치의균형
- 좋은 암호 시스템 : 암/복호화는 쉽고 빠르게, 해독은 어렵게 -
암호는 보안의 작은 부분
-사회공학공격의 취약성이 높음
- 시스템의 강도는가장 약한 부분강도
주요 인물
- Alice : 송신자
- Bob : 수신자
- Eve : 도청을 하는 소극적인 공격자
- Malori : 앨리스가 보내는 메시지를 변조하는 적극적인 공격자
암호의 역사 : 고전 암호학
스키테일 암호 Scytale
- BC400, 스파르타에서 군사용으로 사용
전치법 Transposition알고리즘전사공격 Brute Force에 취약
시저 암호
- BC100, 로마의 줄리어스 시저가 군사적 목적으로 사용
- 단일 치환 알고리즘 (Mono-Alphabetic Substitution) : 알파벳 한 글자를 다른 한 글자로 대체
- 암호화 알고리즘 = 알파벳 글자를 이동시킨다
e.g) A->D, B->E, C->F 전사 공격 Brute Force에 취약
단일 치환 암호 Mono-alphabetic Substitution
- 알파벳 26글자를 각각 다른 알파벳에 대응시키는 방식으로 암호화
전사 공격에 다소 강- 10세기까지 사용
- 단일 치환 암호문을 복호화하려면
알파벳 대칭표가 있어야 함 빈도 분석법 Frequency Analysis에 취약
다중 치환 암호 Polygram Substitution
- 한 글자가
암호화 키와의 매핑에 따라여러 가지 글자로 대체되어 암호화되는 방식 - 다중 치환 암호, 현대에는 해독이 쉽다 <- 컴퓨터의 고속 병렬 처리 연산
(1) 비즈네르 암호 Vigenere
26 X 26의 알파벳 대칭표이용
- 평문과
암호화 키를 매핑하고 암호화, 복호화를 수행 - 17~18세기
- 19세기, Charles Babbage가
빈도 분석법을 이용하여비즈네르 암호를 복호화 빈도 분석법 Frequency Analysis에 다소 강
