공개키 암호 개념

• 1976년 Diffle, Hellman 에 의해 최초로 제안
• 서로 다른 두 개의 키를 사용하는 비대칭 방식 : 수학적 함수에 근거
  • 대칭 암호는 구조적 알고리즘 [대체, 치환]에 근거
• 기밀성, 키 분배, 인증에서 뛰어난 성능
  • 중간에 도청해도 key가 없어서 보지 못함

공개키로 암호화하기

• 전제조건
  • 네트워크에서는 도청가능하고 위변가능하다.
• 받는 사람의 공개키로 암호화 → 개인키로 복호화

개인키로 암호화하기

• 보내는 사람의 개인키로 암호화
  • 해당 공개 키로 복호화 하면 다 열 수 있음 → 비밀성 보장 X
  • 전자 서명에 사용 → 무결성과 발신자 인증
  • 부인 방지 기능

공개키 암호 기능

• 메세지 암호화
  • 공개키로 암호화, 개인키로 복호화
• 전사서명
  • 개인키로 암호화, 공개키로 복호화
• 키교환
  • 암호화에 사용하는 대칭키를 교환하는 과정
  • 블록암호에 사용할 대칭키를 공개키로 암호화 (메세지 암호화)
  • 대칭키가 공개키보다 훨신 빠르다. (보통 상황 : 대칭키를 이용)
  • 키 일치(Key agreement) : Diffle-Hellman 방식 키교환
    • 비밀키 : 두 사람이 서로 공개 정보를 교환하면서 계산을 통해 얻어냄. 공유되지 않은 비밀 값으로 만들어지기 때문에 외부 공격자가 이 비밀키를 알아내는 건 거의 불가능

공개키 암호 요건

• 사용성

  • B가 한쌍의 키(공개키, 개인키)를 생성하는 것은 계산적으로 쉬워야 한다.

  • 공개키와 M을 알고 있는 송신자 A는 암호화 하는 것이 쉬워야 한다.

    

  • 수신자 B가 복호화 하는 것이 쉬워야 된다.

    

• 보안성

  • 공개키를 알고 있는 공격자가 개인키를 알아내는 것이 불가능
  • 공개키와 암호문을 알고 있는 공격자가 원문을 알아내는 것이 불가능

• 추가 요건 (필수는 아님)

  • M한 쌍의 키라면, 서로 암호화, 복호화 할 수 있어야 한다. → RSA만 만족

  $$ M = D[\ PU_b ,\ E(PR_b,M)\ ] = D[\ PR_b ,\ E(PU_b,M)\ ] $$

공개키 암호 알고리즘