3-2. Symmetric Key (대칭키) Windows Networking2008. 11. 12. 13:02
<그림3-1. 대칭키 알고리즘>
<그림3-1>의 예제에서 보듯이 대칭키 알고리즘에서는 암호화를 할 때 사용하는 키와 복호화를 할 때 사용하는 키가 동일해야 한다. Alice가 ‘1234’를 키로서 데이터를 암호화했다면 Bob역시 ‘1234’라는 키를 알아야만 복호화를 할 수 있다는 것이다. 이 대칭키 알고리즘을 사용하는 대표적인 암호화 프로토콜로는 DES(Data Encryption Standard, 56bit, ‘데쓰’ 프로토콜로도 읽는다.), 3DES(Triple DES, 168bit)가 있다. DES를 세번 반복하는 3DES는 상대적으로 안전하기는 하지만 당연히 키 길이가 길어짐으로써 더 느려진다는 단점이 있다. 56bit키를 사용하는 DES는 사용을 권장하지 않는다. 현재 대부분의 상업용 암호화는 128비트 이상의 암호화가 구현되는 것이 일반적이다.
이러한 대칭키 알고리즘은 작은 키 길이를 사용함으로써 빠르게 암호화와 복호화가 이루어진다는 장점이 있지만 몇가지 문제점을 안고 있다.
첫번째 문제는 암호화 키 교환의 어려움이다. Alice가 ‘1234’라는 암호화키를 이용해서 암호문을 만들었다면 암호화된 메시지를 받은 Bob은 역시 ‘1234’라는 키를 알아야만 한다. Bob은 이 키를 어떻게 알 수 있을까? 이때 사용된 암호화키는 웹사이트에 게시하거나 공유폴더에 저장해 둘수는 없다. Bob이 아닌 제3자가 이 Key를 가져간다면 Alice의 암호문을 해독하는 것이 가능하기 때문이다. 전자메일을 사용해서 key를 전송하는 것 역시 조금은 낫지만 바람직한 방법은 아니다. 결국 안전한 방법은 디스켓에 담아서 직접 상대방에게 가져다 주는 방법을 사용해야 할 것이다. 번거로운 일이 아닐 수 없다. 이것을 해결하기 위해서 SSL, Kerberos등의 다른 암호화 방법과 더불어 키 교환을 제공하고 있지만 대칭키 알고리즘 자체로만 보자면 고려되어야 할 부분이다.
두번째 문제는 키 관리의 어려움을 들 수 있다. 예를 들어서 웹사이트 하나가 있고 1만명의 회원이 있다고 하자. 1만명의 모든 회원들은 웹서버에 신용카드번호, 유효기간, 비밀번호 등을 전송해야 하는데 당연히 고려할 점은 웹서버가 아닌 어느 누구도 이 데이터를 열수 있어서는 안된다. 이 경우 키는 몇 개가 필요할까? 웹서버가 한대이니 키도 한 개만 있으면 좋겠지만 아쉽게도 키는 1만개가 있어야 한다. 1만명의 회원들에게 각각 고유한 비밀키를 할당해 주어야 한다는 것이다. Alice라는 회원과 Eve라는 회원의 키가 동일하다면 Alice가 암호화한 데이터를 Eve도 해독할 수 있기 때문이다. 그렇게 되면 Confidentiality는 깨지고 만다.
이것에 비해 PKI는 보다 유연한 관리를 가능하게 만든다. 하지만 다음장에서 설명할 PKI는 대칭키 방식에 비해서 키 길이가 길고 알고리즘이 복잡하여 성능면에서 상대적으로 떨어진다. 그런 이유로 현재 사용되는 형태를 보면 대칭키 알고리즘과 공용키 알고리즘이 공존하여 쓰이고 있는 형태이다.
