데이터 암호화란 무엇인가?
데이터 암호화는 읽을 수 있는 형태의 정보를 알아볼 수 없는 뒤섞인 형태로 변환하는 절차를 말합니다. 이는 기밀 정보가 전송 중에 타인의 눈에 노출되어 읽히는 것을 방지하기 위해 수행됩니다. 암호화는 문서, 파일, 메시지 등 네트워크를 통해 오가는 모든 형태의 통신에 적용할 수 있습니다.
암호화는 데이터를 인코딩하여 올바른 암호화 키를 가진 사용자만이 접근하거나 복호화할 수 있도록 하는 보안 기법입니다. 암호화된 데이터는 '암호문(ciphertext)'이라고 부르며, 권한 없이 접근하는 사람이나 개체에게는 뒤섞여 있거나 판독 불가능한 내용으로 보입니다.
암호화가 필요한 이유
데이터 암호화는 악의적이거나 부주의한 행위자가 민감한 정보에 접근하는 것을 차단하는 데 사용됩니다. 사이버 보안 체계에서 중요한 최전방 방어선 역할을 하는 암호화는, 가로채기라도 된 정보를 활용하기 최대한 어렵게 만듭니다. 기밀 정부 정보부터 개인 신용카드 거래에 이르기까지 모든 유형의 데이터 보안 요구 사항에 적용될 수 있습니다.
예를 들어, 신용카드 번호나 은행 계좌 정보를 전송하는 웹사이트는 명의 도용과 금융 사기를 예방하기 위해 이러한 데이터를 항상 암호화해야 합니다. 개인과 조직 모두에게 암호화는 해킹으로부터 민감한 데이터를 보호하는 필수적인 방법입니다.
암호학과 암호화 알고리즘
암호화 방식에 따라 정보는 여러 숫자, 문자 또는 기호의 형태로 표현될 수 있습니다. 암호학(cryptography) 분야에서 일하는 전문가들은 데이터를 암호화하거나 코드를 해독하여 암호화된 정보를 얻는 것을 업으로 삼습니다.
데이터 암호화 소프트웨어는 '암호화 알고리즘' 또는 '암호(cipher)'라고 불립니다. 이는 이론상 막대한 연산 능력이 없으면 해독할 수 없는 암호화 체계를 구축하는 데 사용됩니다. 암호학적 연구와 실무 적용 전반을 통칭하여 암호학이라고 합니다.
현대 암호화 기술의 역할
데이터 암호화 기술은 전송되는 정보뿐 아니라 컴퓨터 시스템과 클라우드에 저장된 디지털 정보까지 모두 보호합니다. 웹이 컴퓨팅 환경을 변화시키고 시스템이 온라인화되면서, 현대의 암호화 알고리즘은 낡은 DES(Data Encryption Standard)를 대체하여 IT 통신과 시스템을 보호하게 되었습니다.
이러한 알고리즘들은 기밀성을 지켜줄 뿐만 아니라 무결성(integrity), 인증(authentication), 부인 방지(non-repudiation) 같은 핵심 보안 원칙들의 기반을 제공합니다. 알고리즘은 먼저 메시지를 인증하여 출처를 확인하고, 다음으로 무결성을 검사하여 전송 과정에서 내용이 변경되지 않았음을 확인합니다. 마지막으로 부인 방지 메커니즘은 발신자가 자신의 행위를 부인하는 것을 차단합니다.
암호화의 두 가지 주요 방식: 대칭키와 비대칭키
데이터 암호화에는 크게 대칭 암호화(symmetric encryption)와 비대칭 암호화(asymmetric encryption) 두 가지 방식이 있습니다.
대칭 암호화
대칭 암호화에서는 하나의 비공개 키(비밀번호)가 정보를 암호화하고 복호화하는 데 모두 사용됩니다. 대칭키 암호화는 비대칭 암호화보다 처리 속도가 빠르다는 장점이 있습니다. 그러나 복호화가 이루어지기 전에 발신자가 수신자에게 암호화 키를 전달해야 하는 문제가 있습니다. 이로 인해 조직이 안전하게 관리해야 할 키의 수가 기하급수적으로 늘어나는 등 점점 심각해지는 관리 부담이 발생합니다.
비대칭 암호화
비대칭 암호화는 공개키 암호화(public-key encryption) 또는 공개키 암호학(public-key cryptography)이라고도 불립니다. 이 방식은 암호화와 복호화에 서로 다른 두 개의 키가 필요합니다. 공유되는 공개키(public key)가 정보를 암호화하고, 외부에 노출되지 않고 보호되어야 하는 개인키(private key)가 정보를 복호화합니다.
바로 이러한 이유 때문에 많은 데이터 암호화 서비스들이 키 관리의 부담을 줄이기 위해 비대칭 알고리즘을 채택하는 추세입니다.