8. 인터넷 통신 - 인터넷 정보보안 이론

[그륵]

인터넷 정보보안 (Information security)은 개방된 인터넷망을 통해 오가는 데이터와 이를 처리하는 시스템을 외부의 불법적인 공격, 유출, 변조로부터 보호하는 기술이자 학문

인터넷은 기본적으로 누구나 참여할 수있도록 개방되어 설계되었기 때문에, 보안 기술이 없다면 내가 보내는 비밀번호나 계좌번호가 중간에 고스란히 노출될 수 밖에 없음

정보보안의 필수적인 기초 이론인 보안의 3대 요소와 이를 달성하기 위한 핵심기술 메커니즘이 필요

1. 정보보안의 3대 핵심 요소 (CIA Triad)

보안이 완벽하게 유지되고 있다고 말하려면 다음 3가지 기준을 동시에만족. 이를 CIA 3대 요소라 부름

• 기밀성 (Confidentiality)
  • 개념 : 허락되지 않은사람 (인가되지 않은 사용자)은 데이터를 절대로 읽을 수 없게 만드는 것
  • 방어기술 : 데이터 암호화, 접근 제어
• 무결정 (integrity)
  • 개념 : 데이터가 전송되는 도중 해커에 의해 불법적으로 수정, 삭제, 위조되지 않고 원래 상태로 그대로 정확하게 유지되는 것
  • 방어기술 : 디지털 서명, 해시 함수
• 가용성 (availability)
  • 개념 : 허가된 사용자가 데이터나 서비스를 필요할 때, 시스템이 멈추지 않고 언제든 정상적으로 이용
  • 방어기술 : 디도스 방어, 백업 및 복구 시스템, 이중화 구성

2. 기밀성을 위한 무기 : 암호화 (crytography)

인터넷에서 데이터를 숨겨 보내기 위해 사용하는 암호화 기술은 크게 2가지

• 대칭키 암호화 (symmetric encryption)
  • 원리 : 데이터를 잠글 때 (암화화)와 열때 (복호화) 똑같은 1개의 열쇠(키)를 사용
  • 비유 : 자물쇠가 달린 상자에 편지를 넣고 잠근 뒤, 친구에게 상자와 열쇠를 함께 보내는 방식
  • 특징 : 계산 속도가 매우 빨라 대용량 데이터를 보낼 때 좋음. 하지만 인터넷을 통해 상대방에게 열쇠를 안전하게 전달하는 것이 어려움이 치명적인 약정 (키 배송 문제)
  • 사례 : AES, DES, SEED등
• 공개키/비대칭키 암화화 (Symmetric encryption)
  • 원리 : 키 배송문제를 해결하기 위해 등장. 누구에게나 보여주는 공개키 (public key) 와 나만 숨겨두고 쓰는 개인 키(private key)라는 두개의 서로 다른 열쇠 쌍을 사용
  • 비유 : 내 우체통(공개키)은 길거리에 열려 있어 누구나 편지를 넣을 수있지만, 우체통 안의 편지를 꺼내 읽을 수 있는 열쇠(키)는 집주인만 가지고 있는 방식
  • 특징 : 열쇠를 안전하게 보낼 걱정이 없어 인터넷 뱅킹 전자상거리 등에 필수적임
  • 사례 : RSA, ECC등

3. 무결성과 신원 확인을 위한 무기 : 해시와 디지털 서명

• 해시 함수 (Hash Function)
  • 원리 : 아무리 거대한 용량의 파일이나 문장이라도, 입력하면 무조건 고정된 길이의 짧은 문자열(암호문)로 바꾸어 주는 일종의 "데이터 지문"
  • 특징 : 원본 내용이 단 한글자(공백하나)만 바뀌어도 결과물인 해시값이 완전히 달라짐(쇄도 효과). 이를 통해 데이터가 중간에 위조되었는지 단번에 체크 (무결성 검증)할 수 있음.한 쪽 방향으로만 계산이 가능해 해시값을 보고 원본 데이터를 유추하는 것은 불가능
  • 사례 : SHA-256, MD5
• 디지털 서명 (digital signature) & 인증서
  • 원리 : 공개키 암호화 기술을 거꾸로 적용한 것. 송신자가 자신의 개인키로 데이터의 해시값을 암호화하여 보냄. 수신자는 송신자의 공개키로 이를 풀어봄으로써 이 데이터는 조작되지 않았고 진짜 그 사람이 보낸 게 맞다는 것을 증명 (부인 방지)함
  • 사례 : 우리가 웹사이트 주소창에서 보는 HTTPS (SSL/TLS)통신이 이 디지털 서명과 인증서 시스템을 기반으로 작