암호학

정보 시스템 보안의 3가지 기본 목표 (Security Goals)

1. 기밀성 (Confidentiality)
2. 무결성(Intergrity)
3. 가용성 (Availablity)

안전하게 데이터 주고 받는 보안 통신을 하려면?
(security Services)

1. 데이터 기밀성(Data Confidentiality) - 인가받은 사용자만 메세지를 읽을 수 있다
2. 데이터 무결성(Data Integrity) - 메세지가 수정되지 않았음을 확인할 수 있다
3. 데이터 출처 인증(Origin Authentication) - 메세지의 출처와 내용이 수정되지 않았음을 확인할 수 있다
4. 데이터 부인방지(Data Non-Repudiation) - 송신자가 메세지를 보낸 사실, 그 내용을 부정할 수 없다
5. 접근 통제(Access Control) - 승인된 사용자만 데이터/단말기에 접근해야 한다

암호기술(Cryptography)

- 통신 당사자 간 메세지 전달 과정을 보호하고 컴퓨터에 저장된 메세지를 보호하기 위한 수학적 기술 

암호기술의 용어

• Cryptology(암호학) - 비밀코드를 만들거나 해독하는 학문 
• Cryptography(암호기술) - 비밀코드를 만드는 것 
• Cryptanalysis(암호분석) - 비밀코드를 해독하는 것 
• Crypto(암호) - 가장 포괄적인 암호 

암호기술의 분류

1. 일방향 암호기술 

• 해시함수
  - Modification Detection Code(MDC) -> 무결성
  - Message Authentication Code -> 무결성 & 인증

2. 양방향 암호기술

• 대칭키 암호기술
  - 스트림 암호 기술 -> 기밀성 ex)RC4
  - 블록 암호기술 -> 기밀성, 인증 ex) AES,SEED,HEIGHT
• 비대칭키 암호기술
  - 공개키 암호기술 -> 기밀성, 인증, 부인방지 ex) DH,RSA,EIGamal,ECC

케르크호프스의 원리(Kerckhoffs' Principle)

-실용적인 암호 설계의 6 원칙

1. 시스템은 수학적으로는 아니더라도 실질적으로 해독할 수 없어야 함
2. 비밀을 요구하지 않아야하며, 적의 손에 넘어가도 문제 없어야 함
3. 키를 전달하고 기억할 수 있어야 하며, 통신원이 마음대로 키를 변경하거나 수정할 수 있어야 함
4. 전신통신에 적용가능해야 함 (디지털화)
5. 휴대 ㄱㄴ해야함, 여러 사람이 취급하거나 조작할 필요가 없어야 한다
6. 시스템은 사용하기 쉬워야 하며, 사용자가 긴 규칙 목록을 알고 준수하도록 요구해서는 안 된다.

암호 알고리즘과 키 길이

<용어 정리>

• 안전성 수준
  - 암호시스템이 어느정도의 보안강도를 만족해야 하는지를 의미
• 완전한 탐색
  - 모든 가능한 키를 찾아내는 것
• N비트 키 : 2^N개
  - 이 중에서 키를 찾기 위해서는 평균적으로 2^(N-1) 번의 시도 필요
• 보안 강도
  - 암호 알고리즘이나 시스템의 암호키/해시함수의 취약성을 찾아내는데 소요되는 작업량을 수치화한 것
  예) 112비트 : 2^112번의 계산을 해야 암호키 / 암호 알고리즘의 취약성을 알아낼 수 있음을 의미