Argon2

개요

Argon2는 암호학적으로 안전한 패스워드 해시를 생성하기 위해 설계된 메모리-하드 함수(memory-hard function)로, 2015년 패스워드 해싱 대회(PHC, Password Hashing Competition)에서 우승하며 표준으로 채택되었다. 다양한 보안 위협(예: GPU/ASIC 병렬 공격)에 견딜 수 있도록 설계되었으며, 현재 가장 안전한 패스워드 저장 방식 중 하나로 평가받는다.

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1. 개념 및 정의

항목	설명
정의	메모리 사용량과 연산 비용을 조정 가능한 안전한 패스워드 해싱 알고리즘
목적	병렬 공격에 저항하며 안전한 사용자 인증 정보 저장
필요성	SHA-1, bcrypt 등 기존 알고리즘의 병렬 공격 취약성 극복

Argon2는 Argon2d, Argon2i, Argon2id 세 가지 모드를 제공한다.

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2. 특징

특징	설명	비교
메모리-하드성	대용량 메모리 요구로 병렬 공격 비효율화	bcrypt 대비 수백 배 강인함
파라미터 조정 가능	메모리, 시간, 병렬성 설정 가능	하드웨어 환경에 맞춤 최적화 가능
병렬화 가능	멀티코어 환경에서 빠른 연산	scrypt보다 효율적 병렬 처리

Argon2id는 i와 d의 장점을 결합한 하이브리드 모드이다.

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3. 구성 요소

구성 요소	설명	기술
Memory Blocks	해시 계산 시 사용하는 블록 단위 메모리 공간	초기화 및 의존성 기반 채움
Passes	전체 메모리 블록을 반복 연산하는 횟수	보안 강도 향상에 기여
Parallelism	실행 스레드 수	멀티코어 활용으로 속도 개선

모든 연산은 메모리 사용 중심으로 설계되어 ASIC 저항성을 높인다.

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4. 기술 요소

기술 요소	설명	활용
Blake2b 기반 해시	내부 해시 함수로 사용	고속, 보안성 우수
Data-Dependent vs Independent 접근	d: 데이터 기반, i: 독립 기반	사이드채널 공격 대응 방식 다름
GPU/ASIC 저항성	메모리 대역폭 요구로 병렬 처리 비효율화	클라우드 해킹 시도 방지

RFC 9106 (IETF 공식 표준)으로 등록되어 있다.

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5. 장점 및 이점

장점	설명	기대 효과
보안성 강화	GPU, FPGA 등 병렬 장비 공격 차단	오프라인 해시 크래킹 저항성 ↑
유연한 설정	사용 환경에 맞게 파라미터 조정 가능	데스크탑, 서버, 모바일 모두 적용 가능
표준화 완료	국제 보안 표준으로 채택	시스템 통합/정책 수립에 용이

Argon2는 bcrypt와 PBKDF2를 대체하는 차세대 솔루션으로 떠오르고 있다.

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6. 주요 활용 사례 및 고려사항

분야	활용 예시	고려사항
사용자 인증	웹 애플리케이션 로그인 해시 저장	메모리 사용량과 응답 시간 균형 필요
암호화 키 파생	패스프레이즈 기반 키 생성	보안 강도 높은 설정 필요 (Argon2id 권장)
시스템 인증 백엔드	인증 서버용 해시 엔진	멀티 스레딩, 리소스 할당 전략 설계 필요

메모리 설정 부족 시 보안성이 저하될 수 있으므로 주의해야 한다.

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7. 결론

Argon2는 보안성, 확장성, 표준화 3박자를 모두 갖춘 최신 패스워드 해싱 알고리즘으로, 현대적인 공격 방식에 대응할 수 있는 최적의 선택지다. 메모리-하드 기반 설계, 유연한 파라미터 설정, 국제 표준화된 구현으로 인해, 인증 시스템의 핵심 보안 구성 요소로 자리잡고 있으며 앞으로도 광범위한 채택이 예상된다.