RSA 공개키 암호화 알고리즘과 원리에 대하여

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1. RSA 공개 키 암호화 알고리즘이란 무엇인가?

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RSA(Rivest, Shamir and Adleman) 암호는 세 수학자가 만든 공개 키 암호 시스템 중 하나이다. 가장 실용적인 공개키 암호화 알고리즘으로 불리며 가장 널리 알려진 공개키 암호화 알고리즘이다.

이와 관련된 유명한 컨퍼런스는 1991년부터 시작한 RSA 컨퍼런스가 있다. (IT 보안 회의)

 

2. 공개 키 암호 시스템이란? (a.k.a 비대칭 암호화)

암호화와 복호화에 같은 키를 사용하는 대칭 키 암호화 방식과 반대되는, 암호화와 복호화에 사용하는 키가 서로 다른 암호화 방식을 의미한다. 즉 공개된 키와 자신만 아는 개인키 두 개를 가지고 암/복호화를 하는 비대칭 암호화 시스템이다. 송신자는 수신자의 공개키를 통해 평문을 암호화하고, 수신자는 본인의 개인키를 통해 암호화된 평문을 복호화할 수 있다.

이는 초기에 대칭 키 알고리즘만 존재했을 때의 수신자와 송신자 사이에 동일한 암호키를 사용해야 하고, 송신자가 암호화된 평문을 보내기 전에 수신자에게 어떤 방법이든 암호화 키를 전달해야 했던 보안 허점을 극복하게 되었다.

 

RSA 알고리즘은 정수론에 대해 기본 지식만 알고 있어도 쉽게 이해할 수 있고, 보안성이 뛰어나기 때문에 현재까지 많은 HTTPS 인증서에 쓰이고, 전세계 대부분의 인터넷 뱅킹에 RSA-2048 암호화가 쓰이고 있다. 하지만 양자컴퓨터의 개발, 및 컴퓨터의 성능이 높아질수록 현재 사용되는 RSA-2048은 깨질 수 있다. 그 예로 RSA 768bit는 2009년에 깨졌다. 하지만 미래에 RSA 2048이 깨질 정도로 컴퓨터의 성능이 우수하다면 그만큼 발전한 성능으로 더 어렵고 복잡한 암호화 기술을 만들면 그만이다. 다만, 계산 복잡도에서 암/복호화의 차이를 줄여버리고 뚫는 게 불가능할 정도의 암호를 만들었다간, 암호화하는 것 자체가 오래 걸리게 되어 민간에서 못쓰게 될 가능성이 크다.

 

3. RSA 공개키 암호화 알고리즘의 수학적 원리는 무엇인가?

RSA 암호화 알고리즘은 공개키와 비밀키를 필요로 한다. 메시지는 공개키를 통해 암호화되며, 비밀키를 통해서만 복호화가 가능하다.