암호화 알고리즘 종류와 분류

암호화 알고리즘 종류와 분류에 대해서 알아보자

 

 

정의

 

• 평문(Plaintext) : 해독 가능한 형태의 메시지(암호화전 메시지)
• 암호문(Cipertext) : 해독 불가능한 형태의 메시지(암호화된 메시지)
• 암호화(Encryption) : 평문을 암호문으로 변환하는 과정
• 복호화(Decryption) : 암호문을 평문으로 변환하는 과정
• 전자서명
  • 송신자의 Private Key로 메시지를 서명하여 전달
  • 수신자측에서는 송신자의 Public Key를 이용하여 서명 값을 검증
• 양방향 암호화 : 암호화와 복호화 과정을 통해 송. 수신 간 주고받는 메시지를 안전하게 암. 복호화하는 과정
• 단방향 암호화 : 해싱(Hashing)을 이용한 암호화 방식으로 양방향과는 다른 개념으로, 평문을 암호문으로 암호화는 가능하지만 암호문을 평문으로 복호화하는 것은 불가능.

 

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양방향 암호화(대칭/비대칭 키)

 

• 대칭키 : 같은 키를 이용하여 메시지를 암.복호화 하는 것
• 비대칭키 : 메시지를 암호화 하는 키와 복호화하는 키가 다름
  - 암호화 알고리즘에 따라 사용방식이 다를 수도 있다
  - 전자서명을 위한 알고리즘에서는 Private Key로 메시지를 서명하고, Public Key로 검증
  - 메시지 교환에서는 Public Key로 메시지를 암호화하고 Private Key로 복호화한다.

 

 

대칭키 암호화

 

• 종류 : AES128, AES256, SEED(국내표준)
• 암. 복호화 키가 같음
• 문제점은 수신 측에 키를 전달하는 과정에서 유출될 우려가 있음
• 스트림기반, 블록기반의 암호화로 나눌수 있음

 

블록기반 암호화

• 블록 단위로 암호화를 수행하는 방식
• 문자열 단어 하나하나를 블록으로 나누어 암호화하는 과정
• DES, AES, IDEA, SEED 등의 블록기반 암호화 알고리즘

 

스트림기반 암호화

• 비트단위로 암호화하는 방식.
• LFFSR, MUX generator 등의 스트림기반 암호화 알고리즘
• 속도가 빠르고 오류 전파 현상이 없다는 장점
• 주로 오디오/비디오 스트리밍 시 사용

 

 

비대칭키 암호화

 

• 종류 : DSA(전자서명), RSA(메시지 암. 복호화)
• 대칭키에 비해서는 느리다는 단점이 있음
• 키 생성 시 Private Key와 Public Key 2개의 키가 도출되며, Public Key는 공개해도 문제가 되지 않는다.
• 인수분해, 이산대수, 타원곡선 암호화로 나뉨

ECC(Elliptic Curve Cryptography)

• 타원곡선 암호화로써 RSA에 비해 짧은 길이의 키를 사용하면서도 비슷한 수준의 안정성을 제공
• 비트코인 및 이더리움에서 ECC알고리즘을 이용

ECC 기반의 암호화

• ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)
  : 전자서명(ECC 암호화 알고리즘을 전자서명에 사용한 것)
• ECDH(Elliptic Curve Diff-Hellman)
  : 키 교환 알고리즘(자신의 Private Key와 상대방의 Public Key를 사용하여 공통된 Secret 키를 도출)
• ECIES(Elliptic Curve Integreated Encryption Scheme)
  : 통합 암호화 방식(Public Key로 암호화하고 Private Key로 복호화)

 

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단방향 암호화

 

• Hash를 이용하여 암호화하는 과정
• 평문을 암호화할 순 있지만, 복호화는 불가능하다
• 데이터의 진위여부는 확인하고 싶으나, 본 데이터의 Privacy를 지키고 싶은 경우 사용
• ex) Bcrypt-JWT (참고:인증(Authentication) & 인가(Authorization))
• hash할 때, hash 값은 크기와 알고리즘에 따라 암호문의 결과가 완전 상이함

 

단방향 Hash 알고리즘

 

 

 

• 참고
  | 알고리즘 | 해시값 크기 | 내부 상태 크기 | 블록 크기 | 길이 한계 | 워드 크기 | 과정수 | 사용되는 연산 | 충돌
  |:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
  | SHA-0 | 160 | 160 | 512 | 64 | 32 | 80 | +,and,or,xor,rotl | 발견됨 |
  | SHA-1 | 160 | 160 | 512 | 64 | 32 | 80 | +,and,or,xor,rotl | 발견됨 |
  | SHA-256/224 | 256/224 | 256 | 512 | 64 | 32 | 64 | +,and,or,xor,shr,rotr | - |
  | SHA-512/384 | 512/384 | 512 | 1024 | 128 | 64 | 80 | +,and,or,xor,shr,rotr | - |

 

 

 

 

 

 

출처

https://velog.io/@inyong_pang/Programming-%EC%95%94%ED%98%B8%ED%99%94-%EC%95%8C%EA%B3%A0%EB%A6%AC%EC%A6%98-%EC%A2%85%EB%A5%98%EC%99%80-%EB%B6%84%EB%A5%98