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    암호화 란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

    암호화는 고대 그리스와 로마인이 비밀 키로 해독 할 수있는 문자로 대체하여 비밀 메시지를 보냈던 때로 거슬러 올라가는 긴 역사를 가지고 있습니다. 빠른 역사 수업을 위해 우리와 함께하고 암호화가 작동하는 방법에 대해 자세히 알아보십시오..

    HTG Explains의 오늘 버전에서는 암호화에 대한 간단한 기록, 작동 방법 및 다양한 유형의 암호화 예제를 제공합니다. 이전 버전을 확인하십시오. 여기서 많은 사람들이 인터넷을 싫어하는 이유를 설명했습니다. 탐침.

    이미지 작성자 : xkcd, 명백하게.

    초기 암호화 시대

    고대 그리스인들은 Scytale이라는 도구를 사용하여 전치 암호를 사용하여 메시지를보다 신속하게 암호화합니다. 단순히 원통 주위에 양피지를 감싸고 메시지를 작성한 다음 unwound가 이해되지 않을 것입니다.

    물론이 암호화 방법은 상당히 쉽게 파손될 수 있지만 실제 세계에서 실제로 사용되는 암호화의 첫 번째 예 중 하나입니다.

    율리우스 카이사르 (Julius Caesar)는 카이사르의 암호로 알려진 암호화 기술인 알파벳의 각 문자를 오른쪽 또는 왼쪽으로 이동하여 다소 비슷한 방법을 사용했습니다. 예를 들어 아래의 예제 암호를 사용하면 "GEEK"를 "JHHN"으로 작성합니다..

    평야 : ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
    암호 : DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

    메시지의 의도 된 수신자 만 암호를 알고 있었기 때문에 다음 사람이 메시지를 디코딩하는 것이 어려웠을 것입니다. 이는 횡설수조처럼 보이지만 암호를 가진 사람은 쉽게 해독하고 읽을 수 있습니다.

    Polybius 광장과 같은 다른 간단한 암호화 암호는 문자의 위치가 어디에 있는지를 알기 위해 위쪽과 아래쪽에 해당 숫자 위치가있는 각 문자를 나열한 polyalphabetic 암호를 사용했습니다.

    위의 표를 사용하면 "G"를 "23"으로, "GEEK"를 "23 31 31 43"으로 쓰게됩니다..

    수수께끼 기계

    제 2 차 세계 대전 중, 독일인들은 Enigma 기계를 사용하여 암호화 된 전송을 앞뒤로 통과 시켰습니다. 폴란드 인이 메시지를 깰 수 있기까지 수 년이 걸렸으며, 승리에 도움이 된 연합군에 해결책을 제시했습니다.

    현대 암호화의 역사

    이제는 현대의 암호화 기법이 매우 지루할 수 있습니다. 단어로 설명하는 대신 AES에 대한 Jeff Moser의 스틱 피규어 가이드에서 영감을 얻어 암호화의 역사에 대해 이야기하는 만화책을 작성했습니다.  참고 : 분명히 우리는 암호화의 역사에 관한 모든 것을 연재 만화로 전달할 수는 없습니다..

    그 당시에 사람들은 전자 통신을 안전하게 유지할 수있는 좋은 암호화 방법을 가지고 있지 않습니다..

    Lucifer는 IBM의 Horst Feistel과 그의 동료가 개발 한 최초의 민간 블록 암호 중 몇 가지에 주어진 이름입니다.

    데이터 암호화 표준 (DES)은 1976 년에 미국의 공식 연방 정보 처리 표준 (Federal Information Processing Standard, FIPS)으로 국가 표준 국 (National Bureau of Standards)에 의해 선택된 블록 암호 (공유 암호의 한 형태)이며 이후 널리 보급되어 왔습니다 국제적으로 사용하다.

    소프트웨어에 대한 보안 및 상대적으로 느린 DES 작동에 대한 우려는 연구자들이 1980 년대 후반과 1990 년대 초반에 등장하기 시작한 RC5, Blowfish, IDEA, NewDES, SAFER, CAST5와 같은 다양한 대체 블록 암호 설계를 제안하도록 동기를 부여했습니다. FEAL

    Rijndael 암호화 알고리즘은 미국 정부에서 표준 대칭 키 암호화 또는 AES (Advanced Encryption Standard)로 채택되었습니다. AES는 Rijndael이 가장 많이 선정되기 전에 15 개의 경쟁 디자인이 제시되고 평가 된 5 년 표준화 프로세스 이후 2001 년 11 월 26 일 미국 표준 기술 연구소 (NIST)에서 미국 FIPS PUB 197 (FIPS 197)로 발표되었습니다. 적합한 암호화 알고리즘.

    암호화 알고리즘 성능

    여러 암호화 알고리즘이 존재하며 서로 다른 용도로 사용됩니다. 하나의 암호화 알고리즘을 식별하고 구별하는 두 가지 주요 특성은 공격으로부터 보호 된 데이터를 보호하고 속도와 효율성을 높이는 능력입니다.

    서로 다른 유형의 암호화 간의 속도 차이를 보여주는 좋은 예로서, TrueCrypt의 볼륨 생성 마법사에 내장 된 벤치마킹 유틸리티를 사용할 수 있습니다. AES는 훨씬 빠른 암호화 유형입니다.

    저속 및 고속 암호화 방법이 모두 있으며 서로 다른 목적으로 모두 적합합니다. 아주 작은 데이터 조각을 너무 자주 해독하려는 경우 가능한 가장 강력한 암호화를 사용하거나 다른 유형의 암호화로 두 번 암호화 할 수 있습니다. 속도가 필요하다면 아마 AES로 가고 싶을 것입니다..

    다양한 유형의 암호화를 벤치마킹하는 방법에 대한 자세한 내용은 Washington University of St. Louis의 보고서를 확인하십시오. 여기에서 다른 루틴에 대한 테스트를 거쳤으며 매우 괴상하게 작성되었습니다.

    최신 암호화 유형

    우리가 이전에 얘기 한 멋진 암호화 알고리즘은 두 가지 다른 유형의 암호화에 주로 사용됩니다.

    • 대칭 키 알고리즘 암호화 및 암호 해독에 관련되거나 동일한 암호화 키 사용.
    • 비대칭 키 알고리즘 암호화와 해독을 위해 다른 키를 사용하십시오. 이는 일반적으로 공개 키 암호화.

    대칭 키 암호화

    이 개념을 설명하기 위해 Wikipedia에 설명 된 우편 서비스 메타포를 사용하여 대칭 키 알고리즘의 작동 방식을 이해합니다..

    Alice는 비밀 메시지를 상자에 넣고 자물쇠를 사용하여 상자를 잠급니다. 그런 다음 상자를 일반 우편을 통해 Bob에게 보냅니다. Bob은 상자를 받으면 Alice의 키 (동일한 방법으로 이전에 얻은 것, 대면 회의)를 사용하여 상자를 열고 메시지를 읽습니다. Bob은 같은 자물쇠를 사용하여 비밀 회신을 보낼 수 있습니다..

    대칭 키 알고리즘은 스트림 암호와 블록 암호로 나눌 수 있습니다. 스트림 암호는 한 번에 하나씩 메시지의 비트를 암호화하고 블록 암호는 종종 한 번에 64 비트 블록으로 여러 비트를 취하여 암호화합니다 하나의 단위. 선택할 수있는 알고리즘은 많이 있습니다. Twofish, Serpent, AES (Rijndael), Blowfish, CAST5, RC4, TDES 및 IDEA가 인기 있고 존경받는 대칭 알고리즘입니다..

    비대칭 암호화

    비대칭 키 시스템에서 Bob과 Alice는 대칭 예제의 여러 키가있는 단일 자물쇠 대신 별도의 자물쇠를 사용합니다. 참고 : 이것은 물론 실제로 작동하는 방법에 대한 매우 단순화 된 예제이며 훨씬 더 복잡하지만 일반적 아이디어.

    먼저, 앨리스는 밥에게 자신의 열쇠를 유지하면서 일반 우편을 통해 자물쇠를 보내달라고 요청합니다. Alice가 메시지를 받으면 메시지를 포함하는 상자를 잠그고 잠긴 상자를 Bob에게 보냅니다. 그런 다음 Bob은 자신의 키로 상자의 잠금을 해제하고 Alice의 메시지를 읽을 수 있습니다. 답장을 보내려면 Bob이 상자를 잠그기 위해 Alice의 열린 자물쇠를 가져와야합니다..

    비대칭 키 시스템의 가장 큰 장점은 Bob과 Alice가 키의 복사본을 서로 보낼 필요가 없다는 것입니다. 이렇게하면 타사 (예 : 손상된 우체국 직원)가 전송 중에 키를 복사하지 못하게하여 Alice와 Bob간에 전송되는 모든 향후 메시지를 상기 제 3자가 감시 할 수있게합니다. 또한 Bob이 부주의하고 다른 사람이 복사 할 수 있도록 허용 한 경우 그의 키를 사용하면 Bob에게 보내는 Alice의 메시지는 손상되지만 Alice의 메시지는 다른 사람들에게 비밀로 남습니다. 다른 사람들이 Alice가 사용할 다른 자물쇠를 제공하기 때문입니다..

    비대칭 암호화는 암호화와 해독에 서로 다른 키를 사용합니다. 메시지 수신자는 개인 키와 공개 키를 생성합니다. 공개 키는 메시지 보낸 사람간에 배포되며 공용 키를 사용하여 메시지를 암호화합니다. 수신자는 수신자의 공개 키를 사용하여 암호화 된 암호화 된 메시지를 개인 키로 사용합니다.

    대칭 암호화와 비교하여 이러한 방식으로 암호화를 수행하면 큰 이점이 있습니다. 안전하지 않은 채널을 통해 비밀 키 (암호 키 또는 암호와 같은)를 보낼 필요가 없습니다. 공개 키는 세계에 나가기 때문에 비밀이 아니며 반드시 필요하지는 않습니다. 개인 키는 생성 한 개인용 컴퓨터에서 편안하고 아늑하게 머무를 수 있습니다. 전자 메일을 보내지 않아도되고 공격자가 읽을 수도 없습니다.

    암호화가 웹에서 통신을 보장하는 방법

    수년 동안 SSL (Secure Sockets Layer) 프로토콜은 웹 브라우저와 웹 서버간에 암호화를 사용하여 웹 트랜잭션을 보호함으로써 중간에 네트워크를 스누핑 할 수있는 사람을 보호합니다..

    SSL 자체는 개념적으로 매우 간단합니다. 브라우저가 보안 페이지 (일반적으로 https : //)를 요청할 때 시작됩니다.

    웹 서버는 인증서와 함께 공개 키를 보냅니다..

    브라우저는 인증서가 신뢰할 수있는 당사자 (일반적으로 신뢰할 수있는 루트 CA)에서 발급되었으며 인증서가 여전히 유효하며 인증서가 연결된 사이트와 관련이 있는지 확인합니다.

    그런 다음 공개 키를 사용하여 임의의 대칭 암호화 키를 암호화하고 암호화 된 URL뿐만 아니라 다른 암호화 된 http 데이터와 함께 서버로 전송합니다.

    웹 서버는 개인 키를 사용하여 대칭 암호화 키를 해독하고 브라우저의 대칭 키를 사용하여 URL 및 http 데이터를 해독합니다.

    웹 서버는 요청 된 html 문서와 브라우저의 대칭 키로 암호화 된 http 데이터를 다시 보냅니다. 브라우저는 대칭 키를 사용하여 http 데이터 및 html 문서를 해독하고 정보를 표시합니다..

    그리고 이제는 정말로 필요없는 이베이 상품을 안전하게 구매할 수 있습니다..

    뭐든지 배웠어??

    지금까지 해왔다면, 우리는 암호화에 대한 오랜 여행 끝에 그리스어와 로마인들과의 암호화 초기부터 루시퍼의 등장과 마침내 어떻게 작동하는지에 대한 이해를 끝내고 있습니다. SSL은 비대칭 및 대칭 암호화를 사용하여 eBay에서 그 솜털 같은 핑크색 토끼 구매에 도움을줍니다..


    우리는 How-To Geek에서 암호화의 큰 팬입니다. 다음과 같은 여러 가지 방법을 다뤘습니다.

    • TrueCrypt 시작하기 (데이터 보안)
    • Firefox에 자동 웹 사이트 암호화 추가
    • BitLocker To Go, Windows 7에서 휴대용 플래시 드라이브 암호화
    • 하드 드라이브를 암호화하여 Linux PC를 보호하는 방법
    • 윈도우 7 / Vista의 오른쪽 클릭 메뉴에 암호화 / 복호화 옵션 추가
    • Mac OS X에서 TrueCrypt 드라이브 암호화 시작하기

    물론 암호화는 실제로 모든 것을 설명하기에는 너무 복잡합니다. 중요한 것을 놓친 건가? 의견에 동료 독자들에 대한 지식을 쌓으십시오..