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Digital Envelope

개요전자봉투(Digital Envelope)는 대칭키 암호와 공개키 암호를 결합하여 데이터를 안전하게 전송하기 위한 하이브리드 암호화 기법입니다. 대칭키의 빠른 암호화 속도와 공개키의 안전한 키 분배 기능을 동시에 활용하여, 민감한 정보를 신뢰성 있게 전달할 수 있도록 설계된 방식입니다. 이메일 보안, 파일 암호화, 전자지불 시스템 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다.1. 개념 및 정의전자봉투는 평문 데이터를 대칭키로 암호화한 후, 이 대칭키를 수신자의 공개키로 암호화하여 함께 전송하는 구조입니다. 수신자는 자신의 개인키로 대칭키를 복호화하고, 해당 대칭키로 본문 데이터를 복호화함으로써 전체 메시지를 안전하게 복원할 수 있습니다. 이는 속도와 보안을 동시에 충족하는 이상적인 전송 방식으로 간주됩니..

Digital Signature

개요전자서명(Digital Signature)은 전자 문서에 서명자의 신원을 확인하고 문서의 무결성을 보장하기 위한 암호 기반 기술입니다. 법적 효력과 보안성을 동시에 갖추어 공공기관, 금융기관, 기업 등 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 블록체인, 이메일 보안, 전자계약 등에서도 핵심적으로 활용됩니다.1. 개념 및 정의전자서명은 공개키 기반 구조(PKI: Public Key Infrastructure)를 활용하여 생성되며, 서명자는 개인키로 문서에 서명하고 수신자는 공개키로 해당 서명의 진위 여부를 검증합니다. 이는 서명자의 신원 확인과 함께, 문서가 위변조되지 않았음을 증명할 수 있는 기능을 제공합니다.2. 특징 특징 설명 비고 인증 기능서명자의 신원을 확인 가능비대면 거래에서도 활용 ..

Grover Algorithm

개요Grover 알고리즘은 1996년 Lov Grover가 개발한 양자 알고리즘으로, 비정렬 데이터베이스에서 원하는 값을 탐색하는 데 고전 알고리즘보다 훨씬 빠른 속도를 제공합니다. 이 알고리즘은 검색 문제에 대해 제곱근 수준의 성능 향상을 보이며, 대칭키 암호 시스템의 보안성에 직접적인 영향을 미칩니다.1. 개념 및 정의Grover 알고리즘은 임의로 구성된 N개의 항목 중에서 목표 항목을 찾는 문제를 해결합니다. 고전적으로는 O(N)의 시간이 소요되지만, Grover 알고리즘은 O(√N) 시간만에 해결 가능하여, 예를 들어 2^128의 키 공간을 가지는 AES의 보안 수준을 실질적으로 절반으로 낮출 수 있습니다.2. 특징 특징 설명 비고 √N의 계산 복잡도고전적 선형 탐색보다 획기적인 성능AES 보..

Shor Algorithm

개요Shor 알고리즘은 1994년 수학자 Peter Shor가 제안한 양자 알고리즘으로, 고전 컴퓨터로는 불가능에 가까운 큰 수의 소인수 분해를 효율적으로 수행할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 이는 RSA와 같은 공개키 암호체계의 보안을 위협하며, 양자컴퓨팅이 실현될 경우 기존 보안 기술을 대체할 새로운 암호 체계의 필요성을 촉진시키는 계기가 됩니다.1. 개념 및 정의Shor 알고리즘은 양자컴퓨터가 제공하는 병렬성과 양자 푸리에 변환(Quantum Fourier Transform)을 활용하여 지수 시간 복잡도의 소인수 분해 문제를 다항 시간 내 해결할 수 있는 알고리즘입니다. 이로 인해 공개키 암호 체계의 근간인 '큰 수의 소인수 분해의 어려움'이라는 전제를 무력화시킵니다.2. 특징 특징 설명 비..

Feistel Structure

개요Feistel 구조는 대칭형 블록 암호의 기본 설계 방식 중 하나로, DES(Data Encryption Standard)와 같은 고전적인 암호 알고리즘부터 현대의 다양한 암호 시스템에까지 널리 응용됩니다. 이 구조는 입력 데이터를 좌우로 나누고, 반복적인 라운드 함수를 통해 암호화하는 방식으로 강력한 보안성과 설계 유연성을 제공합니다.1. 개념 및 정의Feistel 구조는 데이터를 두 부분으로 나누고, 한 쪽은 그대로 두면서 다른 쪽에 복잡한 함수를 적용한 뒤, 두 부분을 교환(swap)하는 방식으로 동작합니다. 이 과정은 여러 라운드에 걸쳐 반복되며, 최종적으로 암호문이 생성됩니다. 특징적으로 역함수를 구현하지 않아도 복호화가 가능하다는 점이 큰 장점입니다.2. 특징 특징 설명 비고 대칭 구조..

SPN(Substitution-Permutation Network)

개요SPN(Substitution-Permutation Network)은 대칭키 암호에서 널리 사용되는 구조로, 현대 블록 암호 알고리즘의 근간이 되는 설계 원리입니다. 대표적인 AES(Advanced Encryption Standard) 역시 SPN 구조를 기반으로 설계되었습니다. 본 글에서는 SPN의 개념, 특징, 구성 요소, 기술적 요소, 장점, 실제 사례 및 고려사항 등을 상세히 소개합니다.1. 개념 및 정의SPN은 치환(Substitution)과 순열(Permutation)을 반복적으로 적용하여 평문을 암호문으로 변환하는 구조입니다. Claude Shannon이 제안한 혼돈(confusion)과 확산(diffusion) 원칙을 실현하는 데 효과적인 방식으로, 각 라운드를 통해 데이터의 보안성을 ..