대칭 암호화, 비대칭 암호화 및 하이브리드 암호화 간단히 설명: TLS(HTTPS) 작동 원리

카테고리

프로그래밍/소프트웨어 개발

서브카테고리

보안

대상자

• 개발자 및 IT 전문가 (암호화 프로토콜 구현, 보안 설계, 네트워크 통신 이해 필요)
• 난이도: 중급 (암호학 기본 개념 + TLS 프로토콜 동작 방식 설명)

핵심 요약

• 대칭 암호화: AES, 3DES와 같은 단일 키로 암호화/복호화. 보안성은 높지만 키 공유 시 취약점 발생
• 비대칭 암호화: RSA, ECC로 생성된 공개키/비밀키 쌍 사용. 데이터 전송 시 보안성 우수
• TLS(HTTPS): 하이브리드 암호화 적용. 비대칭 암호화로 대칭 키 전송 후 대칭 암호화로 데이터 전송

섹션별 세부 요약

1. 대칭 암호화 원리

• 동일한 키로 암호화 및 복호화
• 예제: Caesar Cipher (알파벳 이동 암호, ASCII 기반)
• 현대 알고리즘: AES (128/192/256 비트 키)
• 취약점: 키 유출 시 모든 데이터 해독 가능

2. 비대칭 암호화 원리

• 공개키(Encrypt) / 비밀키(Decrypt) 쌍 생성
• 예시: Bob이 공개키를 Alice에게 제공, Alice가 Bob의 공개키로 메시지 암호화
• 수학적 원리: RSA 알고리즘의 대수적 구조 (공개키는 암호화만, 비밀키는 복호화만 가능)
• 제한점: 대규모 데이터 암호화 시 성능 저하

3. 하이브리드 암호화 작동 방식

• 단계 1: Bob이 RSA로 공개키/비밀키 생성
• 단계 2: Alice가 AES로 대칭 키 생성 후 Bob의 공개키로 암호화
• 단계 3: Bob이 비밀키로 대칭 키 복호화 후 데이터 암호화/복호화
• 장점: 보안성 (비대칭) + 성능 (대칭)의 균형 유지

4. TLS(HTTPS) 핸드셰이크 과정

• 클라이언트(Client): 서버(https://example.com)에 보안 연결 요청
• 서버: SSL 인증서(CA 서명) + 공개키 전송
• 클라이언트: 대칭 키 생성 후 서버 공개키로 암호화
• 서버: 대칭 키 복호화 후 공통 키로 데이터 암호화
• 결론: 하이브리드 암호화 적용 (비대칭: 키 전송, 대칭: 데이터 전송)

5. SSL 인증서 구조

• 발행자: Certification Authorities (CAs)
• 내용: 도메인, 조직, 만료일, 공개키
• 인증 방식: CA의 디지털 서명 사용

결론

• TLS 보안 통신은 하이브리드 암호화의 핵심 적용 사례.
• 현대 암호화 기술(AES, RSA)은 보안성과 성능을 균형 있게 제공.
• SSL 인증서는 서버 신뢰성 검증에 필수적.

> 실무 팁: 암호화 알고리즘 선택 시 AES-256과 RSA-2048 이상 사용 권장.