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암호화의 풀리지 않는 미스터리: 무신뢰 환경에서 키를 안전하게 생성하는 방법은 무엇입니까?
오늘날의 디지털 시대에 데이터 보안은 점점 더 중요해지고 있습니다. 네트워크 통신이 증가하고 기술이 발전함에 따라 신뢰할 수 없는 환경에서 안전하게 키를 생성하는 방법에 대한 문제가 많은 연구자와 전문가의 관심을 끌었습니다. 암호학에서 핵심 합의는 이러한 필요성을 해결하는 열쇠가 되었습니다. 현재 다양한 환경에서 보안 문제를 해결하고, 통신의 기밀성과 데이터 무결성을 보장하기 위해 다양한 핵심 프로토콜이 제안되었습니다.
키 계약은 두 당사자 이상이 각 당사자가 제공한 정보를 기반으로 암호화 키를 공동으로 생성할 수 있도록 하는 프로토콜로, 어느 당사자도 결과 값을 미리 결정할 수 없습니다.
키 프로토콜의 정의는 키 합의와 키 교환이라는 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 키 합의는 모든 정직한 참여자가 최종 키 생성에 공동으로 영향을 미칠 것을 요구하는 반면, 키 교환은 일반적으로 한 당사자가 키를 생성하여 다른 당사자에게 전송하는 것을 포함합니다. 이러한 설계는 신뢰할 수 없는 환경에서 잠재적인 보안 문제로 이어질 수 있습니다. 예를 들어, 많은 기존의 키 교환 시스템은 참여 당사자 간의 신뢰를 구축하지 못해 중간자 공격에 취약합니다.
지수 키 교환
모든 공개 키 협정 중에서 Diffie-Hellman 키 교환 프로토콜은 위 요구 사항을 가장 먼저 충족합니다. 이 프로토콜은 생성기에서 지수 연산을 수행하기 위해 난수를 사용하여 공유 키를 안전하게 생성합니다.
이러한 특징으로 인해 Diffie-Hellman은 가장 널리 사용되는 키 교환 알고리즘 중 하나가 되었지만, 가장 큰 단점은 참여 당사자의 신원 인증이 부족하다는 점이며, 따라서 여전히 중간자 공격의 잠재적 위험에 직면해 있습니다.도청자는 공유 비밀을 생성하는 데 사용된 최종 값을 효과적으로 확인할 수 없습니다.
대칭 키 동의
대칭 키 합의(SKA)는 대칭 암호화 알고리즘과 암호화 해시 함수를 사용하여 키를 생성하는 또 다른 유형의 키 합의입니다. 이러한 프로토콜은 공유 키를 생성하는 과정에서 당사자 간에 일부 초기 비밀을 유지해야 함을 요구합니다.
의 가장 유명한 예는 Needham-Schroeder 대칭 키 프로토콜인데, 이는 신뢰할 수 있는 제3자를 도입하여 네트워크의 두 당사자 간의 세션 키를 설정합니다.대칭 키 계약은 대칭 암호화 기술을 사용하여 키의 보안을 보장하는 데 중점을 둡니다.
익명 키 교환의 과제
Diffie-Hellman에서 보여준 것처럼 익명 키 교환 프로토콜은 당사자 인증을 제공하지 않기 때문에 중간자 공격에 취약합니다. 따라서 이러한 문제를 극복하기 위해 다양한 인증 메커니즘과 프로토콜이 개발되어 안전한 키 합의를 제공하는데, 이는 일반적으로 합의된 키를 다른 합의된 데이터에 수학적으로 바인딩합니다.
디지털 서명된 키는 신뢰할 수 있는 제3자가 Bob의 키에 서명했기 때문에 중간자 공격을 방지하는 효과적인 도구입니다.
많은 실용적인 보안 시스템에서 디지털 서명 메커니즘은 키의 무결성을 보장하고 통신에서 중요한 데이터가 변조될 위험을 줄여줍니다. 이러한 서명 키는 일반적으로 인증 기관에 의해 보호됩니다. 인증 기관은 HTTPS, SSL 또는 전송 계층 보안과 같은 보안 네트워크 트래픽에 사용되는 일반적인 메커니즘입니다.
하이브리드 시스템 및 암호화 프로토콜
하이브리드 시스템은 공개 키 암호화를 사용하여 비밀 키를 교환한 다음, 이 키를 사용하여 대칭 암호 시스템에서 작동합니다. 이러한 접근 방식은 공개 및 대칭 암호화 시스템의 장점을 결합하며 기밀성, 무결성, 인증 및 부인 방지와 같은 여러 요구 사항을 제공할 수 있습니다.
비밀번호 인증 키 프로토콜은 활성 공격 중에도 시스템의 보안을 유지하기 위해 별도의 비밀 비밀번호를 요구합니다.
예를 들어, DH-EKE, SPEKE, SRP와 같은 변형은 모두 중간자 공격 및 기타 능동적 공격의 위협을 저항하도록 설계된 Diffie-Hellman 기반 비밀번호 인증의 변형입니다.
물론, 위에 언급된 프로토콜 개념 외에도 안전한 키 생성 방식을 구현하려면 끊임없이 변화하는 보안 과제를 충족하기 위해 새로운 기술 발전을 끊임없이 추구해야 합니다. 그렇다면 암호화의 미래에서 키를 안전하게 생성하기 위한 다른 솔루션을 찾을 수 있을까요?
