[HTTPS]대칭키와 비대칭키 & 공개키 암호화 방식

Hello, I'm Dona!

지난 포스팅에 언급한 HTTPS 공개키 암호화 방식에 대하여 간략하게 포스팅하려 합니다.

지난 포스팅이 너무 길어져 분리하고 싶었습니다.

정보처리기사 필기를 공부하면서 해당 개념에 대해서 처음 접했었는데, 요즘에 떠오르고 있는 블록체인에서도 사용을 한다고 해요!

우선 개념을 뽀개봅시다!

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대칭키와 비대칭키의 원리

그림과 함께 이해해봅시다!

대칭키는 똑같이 대칭적으로 생겨서 대칭키입니다. 같은 키로 암호화^[각주:1]와 복호화^[각주:2]를 할 수 있어요.

비대칭키 다르게 생겨서 비대칭키입니다. 암호화와 복호화에 각각 다른 키를 사용하는 암호화 방식이에요! 그래서 다른 이름으로 "공개키와 개인키"라고도 하는데 이유는 아래에서 알게 되실 거예요!

대칭키와 비대칭키

 

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대칭키 방식

대칭키 방식

구글과 사용자(=User=Client)가 로그인이라는 정보를 주고받는다고 생각해 봅시다!

대칭키 방식은 같은 키로 암호화와 복호화를 하는 방식이에요. 처음부터 키를 가지고 있는 것이 아니기 때문에, 키 교환을 위해서 1번은 이 키를 전달하는 통신을 해야 합니다.  그런데 만약에 이 키를 훔치려는 해커가 있다고 가정을 할게요.

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대칭키 방식

해커에게 이 키를 가지게 된다면, 결국 해커도 우리의 소중한 정보를 복호화 할 수 있기 때문에 키가 있기 전이랑 똑같은 상황이겠죠? 

그래서 이 대칭키의 단점을 극복하기 위해서 1976년에 똑똑한 수학자분들께서 고안한 방법이 바로 비대칭키입니다!

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비대칭키

비대칭키 방식

해당 그림에서 설명을 하자면, 구글은 오직 구글만 가지고 있는 개인키를 가지고 있습니다. 그리고 공개키는 누구나 가질 수 있게 공개합니다. 근데 여기서 이 비대칭키는 공개키로 잠근 내용은 개인키로만 열 수 있고, 공개키로 잠근 내용은 공개키로만 열 수 있습니다. 

그래서 해커가 공개키를 가지게 되어도, 사용자가 암호화하여 보낸 내용을 복호화 해서 풀어볼 수가 없어요. 그러니 저의 아이디와 비번 등의 개인 정보도 안전하게 넘길 수 있겠죠?! :)

하지만 이 비대칭키에도 단점이 있는데, 컴퓨터가 너무 힘들어합니다.

"대칭키로는 암호화가 힘들고, 비대칭키는 컴퓨터에 부담이 가는데 어떡하지?" 에서 나온 방법이 바로 대칭키와 비대칭키를 같이 사용하는 방법이에요!

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비대칭키 + 대칭키를 통한 암호화

비대칭키 + 대칭키

사용자가 검은색 대칭키를 비대칭키로 암호화해서 구글에게 전달하면, 개인키로만 복호화 할 수 있기 때문에 해커는 대칭키를 가질 수 없고, 사용자와 구글은 마음 편하게 대칭키를 사용할 수 있습니다.

이번 포스팅에서는 대칭키와 비대칭키의 원리에 대해서 쉽게 이야기해 보았는데, HTTPS에서 보안인 S가 이러한 방식으로 암호화되어 지켜지고 있다고 합니다. 저는 유튜브 영상을 통해 공부하고 정리해 보았는데, 아래 REFERENCE에 있으니 영상 참고하셔도 좋을 것 같아요:)

(얄코 코딩 강추!)

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[정리]

대칭키

• 장점 : 암호화방식에 속도가 빠르고, 대용량 Data 암호화에 적합하다.
• 단점 : 키를 교환해야 하는 문제, 탈취 관리 걱정
• 기밀성을 제공하나, 무결성/인증/부인방지 를 보장하지 않음

비대칭키(공개키, 개인키)

• 장점 : 기밀성/인증/부인방지 기능 제공
• 단점 : 속도가 느림, 컴퓨터에 부담
• 예시 :
  • 공개키로 잠그고, 비밀키로 연다 : 비밀키의 주인한테 메세지를 몰래 보낼 때 사용
  • 비밀키로 잠그고, 공개키로 연다 : 디지털 서명(비밀번호, 공인인증서 등의 본인인증), 블록체인 등에서 사용

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REFERENCE

• 공식문서 : https://ko.wikipedia.org/wiki/공개_키_암호_방식
• 유튜브 : https://www.youtube.com/watch?v=H6lpFRpyl14
• 블로그 : https://velog.io/@gs0351/대칭키-vs-공개키비대칭키
• 용어 : https://elfmfl.tistory.com/31

1. 암호화 (= Encrypt / Encryption / Encoding) :
   평문을 암호문으로 바꾸는 과정 [본문으로]
2. 복호화 (= Decrypt / Decryption / Decoding) : 
   암호문을 평문으로 바꾸는 과정 [본문으로]