암호 알고리즘의 분류
암호 알고리즘은 데이터를 안전하게 보호하기 위해 사용되는 수학적 방법입니다. 이러한 알고리즘은 크게 두 가지, 즉 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화로 나눌 수 있습니다. 대칭키 암호화는 암호화와 복호화에 동일한 키를 사용하는 방식입니다. 이 방식의 장점은 속도가 빠르다는 점입니다. 그러나 단점으로는 키를 안전하게 공유하는 것이 어렵다는 점이 있습니다. 비대칭키 암호화는 공개키와 개인키를 사용하는 방식입니다. 이 방식에서는 공개키로 데이터를 암호화하고, 개인키로 복호화합니다. 비대칭키 암호화의 대표적인 알고리즘으로는 RSA가 있습니다. 이 방식은 대칭키 암호화보다 느리지만, 키를 안전하게 교환할 수 있다는 장점이 있습니다.
대칭키 암호화
대칭키 암호화는 효율성과 속도 면에서 장점을 가지고 있습니다. 예를 들어, AES(Advanced Encryption Standard)는 널리 사용되는 대칭키 암호화 알고리즘입니다. AES는 128비트, 192비트, 256비트의 키 길이를 지원하며, 보안성이 매우 높습니다. 그러나 대칭키 암호화는 키 관리가 어려운 점이 있습니다. 만약 여러 사용자와 데이터를 안전하게 공유하고 싶다면, 각 사용자와 안전하게 키를 교환해야 하는 번거로움이 있습니다.
비대칭키 암호화
비대칭키 암호화는 공개키와 개인키라는 두 가지 키를 사용합니다. 이 방식의 가장 큰 장점은 공개키를 통해 안전하게 데이터를 공유할 수 있다는 점입니다. RSA는 가장 널리 알려진 비대칭 암호 알고리즘 중 하나입니다. RSA는 소인수 분해의 어려움에 기반을 두고 있으며, 공개키로 암호화된 메시지는 오직 대응하는 개인키로만 복호화할 수 있습니다. 하지만 비대칭키 암호화는 대칭키 암호화에 비해 처리 속도가 느리다는 단점이 있습니다.
공개키 기반 구조의 원리
공개키 기반 구조(PKI)는 네트워크에서 안전한 통신을 보장하는 체계입니다. PKI는 인증서를 발급하여 사용자나 서버의 신원을 보장합니다. 인증서는 특정 엔터티의 공개키와 신원을 연결하는 디지털 문서입니다. 이러한 인증서는 신뢰할 수 있는 제3자인 인증 기관(CA)이 발급합니다. PKI는 주로 SSL/TLS와 같은 보안 프로토콜에서 사용됩니다. SSL/TLS는 웹사이트와 사용자 간의 데이터를 암호화하여 안전하게 전송할 수 있도록 합니다.
인증서와 인증 기관
인증서는 사용자의 공개키를 포함하며, 인증 기관에 의해 서명됩니다. 인증 기관은 인증서가 신뢰할 수 있는지 검증하고, 그에 따라 서명을 합니다. 사용자는 인증서를 통해 상대방의 신원을 확인할 수 있으며, 인증 기관의 서명을 검증하여 인증서의 유효성을 확인할 수 있습니다. 이렇게 함으로써 사용자는 데이터가 안전하게 전송되고 있다는 확신을 가질 수 있습니다. 인증서는 주로 X.509 형식을 따르며, 이 형식은 국제적으로 표준화되어 있습니다.
SSL/TLS의 역할
SSL(보안 소켓 계층)과 TLS(전송 계층 보안)는 인터넷에서 데이터를 안전하게 전송하기 위한 프로토콜입니다. 이 프로토콜들은 주로 HTTPS를 통해 웹사이트와 사용자의 데이터를 암호화하고 보호합니다. SSL/TLS는 PKI를 활용하여 웹사이트의 신원을 검증하고, 데이터 전송 시 암호화를 통해 중간에서의 도청을 방지합니다. 이 과정에서 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화가 조합되어 사용되며, 초기 연결 설정 시에는 비대칭키 암호화가, 그 이후에는 대칭키 암호화가 사용됩니다.
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