1. 암호의 개념과 고전
용어 정리
Plaintext : 평문
암호알고리즘 -> 암호화 키
복호알고리즘 -> 복호화 키
암호해독 : 복호화 키 없이 평문을 찾아내는 기술
송신자와 수신자가 같은 키를 사용하면 대칭 키
-> 만들긴 쉬우나 나눠 갖기는 어렵다.
송신자와 수신자가 다른 키를 사용하면 공개 키
암호의 개념
통신 당사자들끼리만 아는 비밀스런 신호나 부호이며
암호화와 복호화하기 위한 원리, 수단, 방법 등을 취급하는 기술이나 과학이다.
평문 전송 시 공격을 방어하기 위해 암호화키, 복호화키를 만든다.
검증을 쉽게 하기 위해 암호알고리즘의 프로그램과 복호알고리즘의 프로그램이 같은것을 사용한다.
암호알고리즘은 검증이 쉬워야 하기 때문에 단순 하다.
암호 원리
치환 : 값을 바꿈
전치 : 값을 섞음
암호의 종류
블록 암호화 : 연산을 블록단위로 처리 (64bit, 128bit로 자름)
스트림 암호화 : 입력을 연속적으로 처리
단대단 암호
프로그램을 돌려서 암호화 한다.
링크 암호
기계가 암호화 한다.
관용 암호
암호/복호에 동일한 키와 동일한 알고리즘 사용 수신자와 송신자는 키를 교환해야 함 공유한 키(비밀키)는 비밀로 유지 키 분배의 어려움 디지털 서명 불가능 속도가 빠름
공개키 암호
암호/복호에 각각 서로 다른 키와 동일한 알고리즘 사용 수신자와 송신자는 연관된 키쌍 중 하나를 알아야 함 키 쌍중 하나(개인키)를 비밀로 유지 공개키를 공개 디지털 서명 가능 속도가 느림
고전적 암호 기술
전송 내용을 숨기는 방법
- Steganograhpy 방법 : 메세지의 존재 자체를 은폐
- 암호 방법 : 다양한 원문의 변환에 의해 외부인이 그 의미를 알지 못하도록 메세지를 변형
치환, 전치를 이용 원문을 숨김
특징
- 원문내의 단어나 문자를 적당히 배열 함으로서 실제 메시지를 나타냄
예제
- 문자 마킹 : 원문의 문자에 연필로 덧써서 표시를 해 빛을 적당한 각도로 비추어야만 보임
- 보이지 않는 잉크 : 종이에 열이나 화학 처리를 해야만 보이는 잉크를 사용
- 핀 구멍 : 빛을 비춰야만 보이는 작은 구멍을 원문에 넣는 방법
장점 : 생성이 쉽다.
단점 : 상대적으로 적은 정보 비트를 은닉하는데 많은 오버헤드 요구
방법 노출시 재사용 불가
비밀 통신에 대한 사실이 발견되면 타인에 의해 이용될 수 있다.
최근 경향
- 동영상, 이미지 파일을 이용 원문을 숨기는 방법이 인터넷 등의 네트워크에서 이용됨
- 테러, 범죄에 이용되는 경우가 나타남
치환기법 - 시저 암호
쥴리어스 시저에 의해 개발
예제 (Key : 3)
평문 : meet me after the toga party
암호문 : phhw ph diwhu wkh wrjd sduwd
암호화 방식 (문자 p를 암호화)
C = E(p) = (p+3) mod (26)
일반화 : C = E(p) = (p+k) mod (26)
문자 p는 C로 암호화
복호화
p = D(C) = (C-3) mod (26)
일반화 : p=D(C) = (C-k) mod (26)
문자 C는 p로 복호화
단점
- 암호화 및 해독 알고리즘을 알고 있다.
- 가능한 키가 25개 뿐이다.
- Brute-force attack이 가능
- 평문의 언어를 알고 있으며 쉽게 인식할 수 있다.
다중치환 (난수표)
2자기씩 암호화
playfair 알고리즘은 5*5 행렬에 기초
키워드가 monarchy인 행렬
암호화 방법
me et me af te rt he to ga pa rt yd
cl kl cl oi kl dz cf pr in so dz bc
베제네리표 알파벳을 한칸씩 뒤로 밈
키(단어하나)워드 : infinitive
평문(보내고자 하는 문장) : i see him drive
i s e e h i m d r i v e
i n f i n i t i v e i n
q f j m u q f l m m d r
특징
평문자에 대한 암호문자가 유일한 키워드에 각 문자에 대하여 여
러 개 존재
문자 빈도수에 대한 정보가 불분명해진다
단점
평문 구조에 대한 정보가 모두 은폐되지는 않는다.
단일 문자나 다중문자로 암호화 되었는지 아는 것은 쉽다.
빈도수에 따라
키워드의 길이를 유추가능
전치기법
사각형 행렬 사용
키 : 정한 숫자를 내 맘대로 섞은 것
평문 : 키 숫자 수 대로 차례대로 나열
암호문 : 키의 숫자 순서대로 나열
1 3 5 6 7 2 4
c o m m o n s
e n s e i s t
h e b e s t s
e n s e i k n
o w o f a t t
ceheonstktonenwstsntmsbsomeeefoisia
전치 암호기법은 두 단계 이상의 전치를 행함으로써 더 안전성을 높일 수
있다.