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컴퓨터 기반 시스템에서 식별, 인증, 개인 정보 보안 문제를 해결하는 열쇠는 암호화
분야에 있습니다. 컴퓨터 기반 시스템의 정보는 비물질적인 성질을 갖기 때문에 다양한 사업
및 법적 용도에서 매체에 실제로 도장을 찍거나 서명하는 전통적인 방법은 사용할 수 없습니다.
대신 소스를 식별하고 내용을 인증하고 도용자로부터 개인 정보를 보호하기 위해 정보 자체에
특정 표시를 추가해야 합니다.
DES(정부에서 후원하는 데이터 암호화 표준)에서 사용하는 알고리즘과 같이 대칭적 알고리즘을
사용하는 개인 정보 보안은 네트워크가 작은 경우 비교적 쉬워서, 각 당사자 간에 비밀키만
교환하면 됩니다. 그러나 네트워크가 확장됨에 따라 비밀키의 안전한 교환은 점점 비싸지고
부담스러워지고 있습니다. 결론적으로 이 방법만으로는 규모가 그리 크지 않은 네트워크에서도
효과적으로 데이터를 보호하기 어렵습니다.
DES의 또 다른 단점은 비밀키를 공유해야 하는 것입니다. 각 사용자는 상대방이 비밀키를
보호하고 아무에게도 누출하지 않을 것이라는 것을 신뢰할 수 있어야 합니다. 사용자는 통신하는
모든 상대방에 대해 각기 다른 키를 가지고 있어야 하므로 자신의 비밀키를 알고 있는 모든
사람 각각을 신뢰해야 합니다. 따라서 실제 구현 시 보안 통신은 개인적이든 업무용이든
이전에 알던 사람과의 사이에서만 이루어질 수 있습니다.
DES에서 다루지 않는 기본 문제는 인증과 부인 방지입니다 DES에서는 비밀키가 공유되기
때문에 상대방의 행위를 증명할 수 없습니다. 비밀키를 알고 있는 양 당사자 중 누군가가
데이터를 몰래 수정할 수 있지만 제 3자는 누가 도용자인지 식별할 수 없습니다. 안전한
통신을 위해 사용되는 바로 그 키가 다른 사용자의 이름으로 데이터를 위조하는 데 사용될
수 있습니다. |
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1976년 Whitfield Diffie와 Martin Hellman이 비밀키를 교환하지
않고 비밀 메시지를 교환하는 방법에 대한 개념을 공표하여 인증 및 대형 네트워크 보안
문제를 이론적으로 제기하였습니다. 이 개념은 1977년 Ronald Rivest, Adi
Shamir, Len Adlemanhe와 뒤이어 Massachusetts Institute
of Technology 교수들이 RSA 공개키 암호 시스템을 개발하여 결실을 맺었습니다.
RSA 시스템에서는 데이터 암호화와 암호 해독에 동일한 키를 사용하지 않고 암호화 키와
암호 해독 키 쌍을 사용합니다. 각 키는 데이터를 일방향으로 변형합니다. 각 키는 상대
키의 역함수로, 한 키가 수행한 작업은 상대 키로만 복원할 수 있습니다.
키 소유자는 RSA 공개키를 공개하여 여러 사람이 사용할 수 있게 하지만 RSA 비밀키는
비밀로 유지합니다. 비밀 메시지를 보내려면 작성자는 대상 수신자의 공개키를 사용하여 메시지를
암호화합니다. 일단 암호화된 메시지는 수신자의 비밀키로만 해독될 수 있습니다.
역으로 사용자는 비밀키를 사용하여 데이터를 암호화할 수도 있습니다. 즉, RSA 키는
양방향 중 한쪽으로 작동합니다. 한 사용자가 타인의 공개키로 메시지를 해독할 수 있으면
그 사용자가 먼저 자신의 비밀키를 사용하여 암호화했음이 분명하므로 이 키는 "디지털
서명"의 기본을 제공합니다. 소유자만 자신의 비밀키를 사용할 수 있으므로 암호화된
메시지는 다른 사람은 작성할 수 없는 일종의 전자 서명이 됩니다. |
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디지털 서명은 메시지 텍스트에 해시 알고리즘을 적용하여 작성됩니다. 이것이 메시지
다이제스트가 됩니다. 메시지 다이제스트는 메시지를 보내는 사용자의 비밀키로 암호화되고
이것이 디지털 서명이 됩니다.
이 디지털 서명은 동일한 사용자의 공개키로만 해독될 수 있습니다. 메시지 수신자는 디지털
서명을 해독한 다음 메시지 다이제스트를 다시 계산합니다. 새로 계산된 메시지 다이제스트
값을 해당 서명의 메시지 다이제스트 값과 비교하여 두 메시지 다이제스트 값이 일치하면
해당 메시지는 무단으로 변경되지 않은 것입니다.
발신자의 공개키를 사용하여 서명을 검증하였으므로 해당 텍스트는 발신자만 알고 있는 비밀키로
서명되었음이 확실합니다. 이러한 전체 인증 프로세스는 모든 보안 인식 응용 프로그램에
병합될 수 있습니다. |
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RSA 기술 사용자는 보통 자신의 고유한 공개키를 송신 문서에 첨부하므로 수신자는
공개키 저장소에서 해당 공개키를 조회할 필요가 없습니다. 그러나 이 공개키 또는 공개
디렉토리에 있는 공개키조차도 정말 지정된 사용자에 속하는 키인지 어떻게 확신할 수 있습니까?
침입자가 컴퓨터 네트워크에서 정당한 사용자인 것처럼 가장하고 다른 사용자가 자신이 작성한
위조된 계정으로 무심코 중요한 기밀 문서를 보내는 것을 편안히 앉아 지켜보는 일도 가능하지
않을까요?
해법은 일종의 디지털 "주민등록증"이나 "증명서"인
디지털 ID입니다. 디지털 ID는 공개키에 디지털로 서명할 수 있도록 인증받은 네트워크
보안 감독자, MIS 헬프 데스크, 인증 기관 등이 실제로 공개키에 "디지털로
서명한" 사용자 공개키입니다.
발신자는 메시지를 보낼 때마다 디지털 ID를 첨부합니다. 해당 메시지 수신자는 먼저 디지털
ID를 사용하여 작성자의 공개키가 진짜임을 확인한 다음 그 공개키를 사용하여 메시지 자체를
확인합니다. 이런 방식에서는 인증 기관에 속하는 단 하나의 공개키만 중앙에 저장되거나
널리 공개됩니다. 이렇게 하면 다른 모든 사용자는 전송하는 메시지에 자신의 공개키와 유효한
디지털 ID만 첨부하면 됩니다.
디지털 ID를 사용하면 조직 계층 구조에 해당하는 인증 체인을 구축할 수 있으므로, 분산
환경에서 공개키 등록과 인증이 간편해집니다. |
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사용자가 디지털 ID를 소유하게 되면 무엇을 할 수 있을까요? 디지털 ID는 부서간
전자 우편에서 글로벌 온라인 자금 이체(EFT)에 이르기까지 그 용도가 다양합니다. 디지털
ID를 사용하려면 디지털 ID와 이 ID에 연결된 사용자나 단체의 바인드에 대한 신뢰도가
매우 높아야 합니다. 이러한 신뢰는 디지털 ID 계층 구조를 구축하여 얻어지며 이 계층
구조의 모든 구성원은 동일한 정책을 따르게 됩니다. 디지털 ID는 일단 신원 증명이 확립되면
계층의 잠재 구성원으로 사람이나 기관에게 발행됩니다. 계층 구조가 다르면 신원 확인 및
디지털 ID 발행 방법에 대한 정책도 달라질 수 있습니다.
예를 들어, VeriSign은 많은 디지털 ID 계층 구조를 운영합니다. 상업용 CA는
최종 사용자의 디지털 ID와 실제 사용자 간의 바인드를 상당히 신뢰할 수 있습니다. VeriSign/RSA의
상업용 CA 구성원은 정책을 준수함으로써 통신 대상을 상당히 신뢰할 수 있습니다. 일반적으로
보증 수준이 낮은 계층 구조의 구성원인 두 사용자가 디지털 ID를 사용하여 통신할 때는
이러한 수준 높은 보증이 제공되지 않습니다. 제대로 관리되는 디지털 ID 계층 구조와
연결된 보증이 없으면 디지털 ID에서 얻을 수 있는 혜택이 제한됩니다. |
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