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AES 256 비트 암호화란 무엇인가요?

요즘에는 온라인 보안에 대한 중요성이 강조되고 있습니다. 사이버 범죄자들은 수상한 낌새를 채지 못하고 무방비 상태에 놓여진 사용자로부터 데이터를 훔쳐내기 위한 더 나은 전략을 개발하고 있습니다. 이러한 일이 일어나지 않도록 막는 한 가지 방식이 네트워크 암호화입니다. 다양한 암호화 시스템은 존재하지만, AES 256 비트가 가장 인기 있는 방식이며 아마도 가장 안전한 방식입니다.

이 포스팅에서 AES 256 비트 암호화에 대해서 여러분이 알아야 하는 모든 사실을 보게 되실 겁니다.

AES 256 비트 암호화란 무슨 뜻인가요?

먼저, 암호화가 무엇을 의미하는지 정의하면서 시작해야 합니다. 데이터를 암호화할 때 암호화하지 않은 원문 텍스트를 취해서 여기서 알고리즘 기능을 시행합니다. 이 알고리즘 기능을 통해 원문 텍스트가 암호화된 암호문으로 바뀝니다. 데이터를 암호화하는 데 이용되는 알고리즘은 키로 알려져 있습니다. 일반적으로 모든 암호화에 이용되는 키는 극비 사항입니다. 유일한 예외는 비대칭 암호화로 이용되는 퍼블릭 키입니다.

기본적으로 두 가지 유형의 암호화가 있습니다. 이러한 암호화 중 하나는 위에서 언급된 비대칭 암호화입니다. 또 다른 암호화는 여러분이 추측할 수 있듯이, 대칭 암호화입니다.

또한 대칭 암호화는 프라이빗 키 암호화로 알려져 있습니다. 이건 양쪽에서 암호화 및 암호화 해제 과정에서 이용되는 동일한 키를 공유해야 하기 때문입니다.

비대칭 암호화는 때때로 퍼블릭 키 암호화로 불립니다. 여러분은 어쩌면 퍼블릭 키 암호화를 일방향 암호화로 상상하고 싶을 수 있습니다. 이러한 경우에, 양 당사자 모두 동일한 프라이빗 키를 공유할 필요가 없습니다. 한쪽에서는 퍼블릭 암호화 키를 가지고 있고, 다른 쪽에서는 프라이빗 암호화 키를 가지고 있습니다.

256 비트 암호화는 한쪽에서 256 비트 키를 이용하여 파일을 암호화하고 암호화 해제하는 암호화 기술을 의미합니다. 이건 전 세계에서 가장 안전한 암호화 시스템 중 하나입니다. 다른 옵션으로는 128 비트 및 192 비트 등이 있습니다. 하지만, 128 비트, 192 비트 등은 256 비트 암호화만큼 안전하지 않습니다. 이러한 비트의 키 사이즈는 AES 및 SSL과 같은 최신 보안 알고리즘에 이용됩니다.

AES는 Advanced Encryption Standard의 약자입니다. AES는 여러분의 온라인 활동을 지켜주는 암호 알고리즘입니다.

왜 AES 256 비트 암호화가 개발되었나요?

미국 정부에서 당국의 니즈를 충족하기 위하여 AES 256 비트를 개발하였습니다. AES 256 비트 암호화가 생기기 전까지는, 미국 정부 기관에서 56 비트 대칭 키 암호 디자인을 이용했습니다. 이 암호화 방식은 데이터 암호화 규격(Data Encryption Standard: DES)으로 알려져 있으며 IBM에서 만들었습니다. 이 암호화 방식이 생겨난 때가 1970년대였으며, 이 암호화 방식이 거의 30년 동안 우세했습니다.

하지만, 수 년이 흐른 후에 DES가 손쉽게 뚫릴 수 있다는 점이 분명해졌습니다. 사실, 전자 프런티어 재단(Electronic Frontier Foundation)에서 DES 키를 뚫는 데 22시간도 채 걸리지 않는다는 것을 보여준 적이 있습니다. 그 후에 정부에서 더 나은 암호화 표준을 찾는 것이 시급하다는 결정을 내렸습니다.

미국 정부에서는 경쟁의 문을 열어두고 이해 당사자들에게 대안 시스템을 설계하라고 요청했습니다. 예상한 바와 같이, 몇 가지 시스템이 이 경쟁에 뛰어 들었는데 5개의 후보로 간추리고, 결국에는 1개의 시스템을 선정하였습니다. 마지막 영예의 자리를 차지한 시스템은 Vincent Rijmen과 Joan Daemen이라는 두 명의 벨기에 암호 해석가가 만든 시스템이었습니다. 그들이 개발한 대칭적 키 블록 암호화는 DES와 유사했지만, 좀 더 정교했습니다. 결국, 이 새로운 시스템의 이름은 이 두 암호 해석가의 이름을 따서 지어졌습니다. 두 분의 이름을 합쳐서 Rijndael이라는 이름이 만들어졌습니다. 2002년, 이 시스템은 Advanced Encryption Standard라는 이름으로 바뀌었습니다.

이 때 이후로, 미 국가 안보국(National Security Agency: NSA)에서 데이터 보안 목적으로 AES 알고리즘을 승인했습니다. 이로써 나머지 기술 커뮤니티에서 AES 알고리즘에 대해서 관심을 갖게 되었습니다. 또한 AES 라이브러리가 대부분의 프로그래밍 언어를 위해 개발될 정도로 인기가 높아졌습니다.

AES 알고리즘은 개방성을 특징으로 합니다. 공개 및 비공개 단체, 상업 및 비상업 단체 모두에서 AES 암호화를 이용할 수 있습니다.

AES 256 비트 암호화에서 어떻게 데이터를 보호하나요?

AES는 대칭 암호화를 이용합니다. 위에 설명했다시피, 대칭 암호화는 전송자와 수신자 모두가 동일한 키에 액세스해야 한다는 것을 의미합니다.

또한, AES는 블록 암호화(block cipher)라고 부릅니다. 이렇게 부르는 이유는 암호화될 데이터가 먼저 블록으로 나뉘기 때문입니다.

AES도 일반 암호화가 작동하는 것과 동일한 방식으로 작동합니다. 여기서, 새로운 단위의 데이터가 생성된 후에 이전 단위의 데이터를 대체하는 데 이용됩니다. 어떤 데이터가 이용될지 결정하는 요인은 보안 키입니다. 하지만, AES는 다른 암호화 프로세스와는 다릅니다. 왜냐하면 대체-순열(substitution-permutation) 네트워크를 이용하기 때문이죠. 그러므로, AES는 키 확장 프로세스를 이용합니다.

초기 키가 라운드 키(round key)로 알려진 수많은 새로운 키를 생성합니다. 1차 수정에서부터 라운드 키가 생성되지는 않으므로, 이 프로세스 자체가 몇 번 반복되면서 해커가 뚫기 점점 더 어려워집니다.

이 프로세스의 첫 단계는 초기 키를 블록에 추가하는 것입니다. XOR 암호화는 일반적으로 프로세스의 이 부분에 이용됩니다. 그 후에 데이터의 각 바이트는 대체됩니다. 미리 결정된 표가 있어서 훨씬 쉽게 이 프로세스를 진행할 수 있습니다. 다음 프로세스에서는 바이트가 다음 열로 옮겨 갑니다. 더 나아가, 열이 병합됩니다. 병합 단계에서는, 바이트는 모두 한 행으로 통합됩니다. 마지막에, 라운드 키가 블록에 추가되고 프로세스가 완료됩니다.

AES 암호화 알고리즘은 꽤 복잡하고 어떠한 프로세스도 그냥 넘어가지 않도록 합니다. 왜냐하면 각각의 단계가 보안을 결정하는 데 있어 중요한 기능을 하기 때문입니다. 예를 들어, 바이트 대체는 이 프로세스에서 이용되는 데이터를 난독화할 책임이 있습니다. 또한 암호화된 데이터로 원본 데이터를 추적할 수 없도록 합니다.

또한, 열과 행을 이동하는 것도 꽤 전략적입니다. 이렇게 하면 데이터를 분산시키고 더 나아가 암호화를 복잡하게 만들기 때문입니다. 병합하는 것도 이와 같은 효과를 얻습니다. 차이점은 병합은 수직적으로 이루어지는 반면 이동은 수평으로 이루어진다는 점입니다. 그 결과는 어떤가요? 매우 복잡하면서도 거의 뚫을 수 없는 암호화가 탄생합니다.

결론

이 포스팅에서 저희는 모든 내용을 가능한 한 간단하게 설명하려고 했으니, 이 포스팅에 나온 내용을 따라 하실 수 있습니다. 요약본에서는, 오늘날 인터넷 보안이 잘 뚫린다는 점을 고려했을 때, 일부 유형의 보안 없이는 따라 할 수 없다는 점을 유념하시길 바랍니다. 데이터를 암호화하는 것이 어떠한 공격이라도 막을 수 있는 최선책입니다. 더 나아가, AES 256 비트를 이용한 암호화로 절대 뚫을 수 없는 보안을 이뤄낼 수 있습니다.