[암호학] 기타 비대칭키 암호 알고리즘

비대칭키 암호화란 암·복호화 할 때 사용하는 키가 각각 다른 방법이다. 풀기 힘든 수학적 문제를 이용하여 알고리즘을 개발한다. 어제는 대표적인 비대칭키 암호 알고리즘인 RSA에 대해 공부했었다.

 

 

- Rabin 암호시스템 (Rabin Cryptosystem)

: RSA 암호 시스템의 변형 (M. Rabin이 고안)

 

· 특징

① RSA는 지수합동에 근거 / Rabin은 2차 합동에 근거

② 암호화가 매우 간단함 → 연산 : 한 번의 곱셈으로 이루어짐 

▶ 연산 수행이 매우 빠름

③ 성능이 낮은 플랫폼에서 활용 가능 (Ex. 스마트 카드)

④ N = p * q (p와 q는 충분히 큰 소수)를 소인수분해 하기 어렵다는 것을 이용 → RSA만큼 안전함

 

 

- ElGamal 방식

: 실질적으로 Diffie-Hellman 알고리즘의 확장

 

· 특징

① 이산대수 문제를 근거로 하여 개발

② 디지털 서명, 암호화, 키 교환, 인증에 사용 가능

③ 다른 알고리즘에 비해 가장 느림

④ 평문이 암호문으로 될 때 순서쌍으로 표현 → 암호문의 길이 = 평문의 2배

⑤ 많은 메모리 공간 필요

 

 

▶ RSA, ElGamal이 안전하지만 키의 길이가 매우 커야함 : ECC의 탄생 배경

 

 

- 타원 곡선 암호(ECC, Elliptic Curve Cryptosystem)

: RSA 암호방식에 대한 대안으로 제시됨

 

· 특징

① RSA나 Diffie-Hellman 등보다 훨씬 강력&효율적

② 암호화, 서명, 키 합의등의 기술들을 빠르게 수행가능

③ 응용성이 좋고 H/W, S/W로 구현하기 용이 → 메모리와 처리능력이 제한된 분야에서 효율적

④ 서로 다른 타원곡선 선택 가능 → 보안에 유리

항목	ECC 방식	RSA 방식
기반구조	WPKI (무선)	PKI (유선)
속도	우수	느림
키 크기	상대적으로 작음	ECC에 비해 큼
적용	소형 Mobile 환경	인프라가 다소 구현된 한경

[표 - ECC & RSA 비교]

 

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구분	Rabin 암호 시스템	ElGamal 방식	ECC 방식
수학적 근거	소인수 분해	이산대수 문제	타원 곡선 이산대수
주요 특징	RSA의 변형, 구조가 매우 단순	Diffie-Hellman의 확장	RSA, ElGamal등의 대안으로 등장
리소스 효율	저성능 플랫폼	많은 메모리 공간 필요	H/W, S/W 구현 용이
연산 속도	빠름	느림	빠름
암호문 길이	평문과 유사	평문의 2배	-

[표 - 비대칭키 암호화 알고리즘 비교]

 

 

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다음 글부턴 해시함수에 대해 공부하겠다.