역시 암호학하면 RSA죠!

RSA는 현재 가장 많이 사용되고 있는 공개키이며 RSA를 만든 Rivest, Shamir, Adleman 세 분의 이름을 따서 이름 지어 졌습니다. 앨리스, 밥, 이브 등 암호학에서 쓰이는 이름들의 비밀도 바로 이 RSA에 있었는데요, 궁금하신 분들은 해커의 TMI [앨리스와 밥, 그리고 이브]도 보고 와주세요!

최대한 쉽게 설명해드릴게요! 이해가 잘 안 되시는 분은 제가 별표한 세 가지만 기억해주셔도 감사합니다. 😃

공개키가 뭔가요? 🤔

밥이 앨리스에게 도청자 이브를 피해서 메시지를 안전하게 보내려고 합니다.

공개키 이전의 대칭키는 밥이 앨리스에게 보낼 메시지를 키를 사용해 암호화하고, 앨리스는 동일한 키를 사용해 복호화를 진행하기 때문에 앨리스와 밥, 모두 동일한 키를 가지고 있어야 합니다. 🤨  하지만 그것이 물리적으로 힘들거나, 동일한 키를 공유하는 과정에서 이브에게 뺏길 수도 있겠죠. 👿 심지어 많은 사람과 메시지를 주고받기 위해 많은 키를 가지고 있어야 하는 문제점이 생기므로 암호화와 복호화할 때 키가 다른 공개키(비대칭키) 알고리즘이 탄생하게 됩니다.

쉽게 말하면 앨리스가 밥에게 빈 상자와 열린 자물쇠 🔓 (공개키)을 보내면 밥은 메시지를 상자 안에 넣고, 자물쇠를 닫아요. 🔒 자물쇠로 잠긴 상자를 다시 앨리스에게 보내면, 앨리스가 자물쇠 열쇠(개인키)로 상자를 열어 밥이 보낸 메시지를 읽을 수 있죠! 💌  이브가 자물쇠로 잠긴 상자를 얻는다 해도, 열쇠는 앨리스만 가지고 있으므로 메시지를 볼 수 없어요.

⭐ 공개키는 두 개의 다른 키를 사용하며 각각 암호화와 복호화에 사용한다. ⭐

앞서 예시에서 열린 자물쇠처럼 모든 사람이 접근할 수 있도록 공개된 공개키(Public key)와, 자물쇠의 열쇠처럼 비공개로 자신만이 소유하는 개인키(비밀키, Private key, Secret Key)가 존재해요.

즉 밥(송신자)이 앨리스(수신자)에게 메시지를 보내려 할 때, 밥은 앨리스의 공개키로 암호화하고 암호화된 메시지를 받은 앨리스는 자신의 개인키로 복호화를 진행합니다.

이전에, 모듈러 연산(mod)을 아시나요?

이해할 수 없어요... 😞

좀 더 RSA의 직관적인 예시를 들어드릴게요.

역원이라는 것을 이해해야 하는데, 두 수를 곱했을 때 1이 나오는 수로 지금 예시에서는 어떤 색의 빛과 더했을 때 흰색이 나오는 보색이라고 이해해주세요! (빨간 빛과 청록 빛을 겹치면 흰색이 됩니다!) 😀

왜 안전한가요?

앞서 RSA는 소인수분해의 어려움에 안정성을 두고 있다고 했어요. 그 이유는 N을 매우 큰 소수 p, q를 선택하고 그 둘을 곱하여 N을 구하기 때문입니다. (N=p*q)

RSA는 두 번째 트랩도어로 소인수분해를 이용합니다. 간단히 설명하자면, p와 q로 N을 구하기는 쉽지만, N으로 p와 q를 구하기는 어려워요. 15가 3과 5로 이루어진 것을 알기 쉽지만, 4096비트가 넘어가면 아무리 빠른 컴퓨터도 엄청엄청 많은 시간이 걸립니다. 바로 이 소인수분해의 어려움이 RSA의 안전을 담당하고 있어요!

RSA에 대해서 간단히 알게 되는 뉴스레터가 되었으면 해서 e와 d를 구하는 방법 등 많은 정수론 지식이 필요한 부분은 포함하지 않았습니다. 😢 다만 이 RSA를 공격하는 몇 가지 방법으로 다시 찾아오고 싶네요.

오늘 총 3가지의 중요 포인트가 나왔네요!! 모든 것을 이해하기 힘드셨겠지만 이 세가지는 꼭 기억해주셨으면 좋겠습니다. 😊 다음 주에도 유익한 해킹알려줄게로 돌아올게요!

⭐ 공개키는 두 개의 다른 키를 사용하며 각각 암호화와 복호화에 사용한다. ⭐

⭐ RSA의 안전성은 소인수분해의 어려움에 기반한다. ⭐

⭐ RSA는 트랩도어 치환을 사용한다. ⭐

✏️ 해킹짹짹 뉴스레터에서 다루는 기술들은 오로지 교육적인 목적으로 사용되며, 이를 악용하여  발생하는 모든 책임은 본인에게 있습니다.