암호와 인증

대칭키 암호 방식은 AES로 대표되며, 같은 키로 암호화와 복호화를 하므로 처리가 빨라 통신이나 파일 본체의 암호화에 사용된다. 선택지 2는 공개키 암호 방식에 대한 설명이다. 선택지 3은 해시 함수에 대한 설명으로, 키를 사용하지 않으므로 암호화가 아니다. 선택지 4도 공개키 암호 방식의 키 개수이며, 대칭키 암호 방식에서는 n(n-1)/2개가 필요하다.

대칭키 암호 방식에서 필요한 키의 개수는 n(n-1)/2이므로 50×49÷2=1225개가 된다. 100개는 같은 50명이 공개키 암호 방식을 사용한 경우의 2n 값이다. 2450개는 50×49를 그대로 두고 2로 나누는 것을 잊은 값이다. 4950개는 100명인 경우의 n(n-1)/2 값으로, 모두 오답이다.

공개키 암호 방식에서는 1명이 공개키와 비밀키 2개를 가지므로 합계는 2n=2×50=100개가 된다. 1225개는 대칭키 암호 방식의 n(n-1)/2 값이다. 50개는 1명당 1개로 잘못 계산한 것이다. 2500개는 n의 제곱으로, 모두 오답이다. 인원이 늘어날수록 대칭키 방식보다 키의 개수를 억제할 수 있다는 점이 공개키 암호 방식의 이점이다.

하이브리드 암호 방식은 처리가 빠른 대칭키 암호 방식으로 데이터 본체를 암호화하고, 그 대칭키(세션 키)만을 수신자의 공개키로 암호화하여 전달하는 방식으로, 속도와 키 배송 문제를 동시에 해결한다. TLS가 이 방식이다. 선택지 1은 해시 함수에 관한 이야기로 암호화가 아니다. 선택지 3의 이중 암호화나 선택지 4처럼 본체를 공개키 암호로 처리하는 방식은 아니다.

기밀성을 지키기 위한 암호화는 수신자인 B씨의 공개키로 한다. 그와 짝을 이루는 B씨의 비밀키는 B씨만 가지고 있으므로 B씨만 복호화할 수 있다. A씨의 비밀키로 변환하는 것은 전자서명이지 암호화가 아니다. A씨의 공개키는 누구나 입수할 수 있으므로 그것으로 암호화하면 아무도 복호화할 수 없어 기밀성도 지켜지지 않는다. B씨의 비밀키는 B씨 본인만 가지고 있으므로 A씨는 사용할 수 없다.

암호화에 사용된 것은 수신자의 공개키이므로, 복호화할 수 있는 것은 그와 짝을 이루는 수신자의 비밀키뿐이다. 수신자의 공개키는 암호화에 사용한 키 그 자체이므로 그것으로 원래대로 되돌릴 수는 없다. 송신자의 비밀키는 송신자만 가지고 있다. 송신자의 공개키는 전자서명 검증에 사용하는 키이며, 기밀문서의 복호화에는 사용하지 않는다.

해시 함수는 입력이 조금만 바뀌어도 출력이 크게 달라지므로 파일의 변조 탐지에 사용할 수 있다. 선택지 1은 일방향성에 반하므로 복원할 수 없다(그래서 암호화가 아니다). 선택지 2도 오류로, 입력 길이와 관계없이 출력은 고정 길이가 된다(SHA-256이라면 256비트). 선택지 4도 오류로, 같은 값이 되는 다른 데이터를 찾기 어려운 충돌 저항성이 요구된다.

솔트는 이용자마다 다른 무작위 문자열을 비밀번호에 덧붙인 뒤 해시화하는 기법으로, 같은 비밀번호라도 저장값이 달라지므로 사전 계산한 레인보우 테이블을 사용할 수 없게 된다. 선택지 3은 계산을 수천 번 반복하는 스트레칭의 목적으로, 솔트와는 별개의 대책이다. 선택지 1은 해시의 일방향성에 반한다. 선택지 4와 같은 효과는 없다.

저장장치 전체의 암호화는 부팅 시 인증을 통과하지 못하면 내용을 읽을 수 없으므로, 분실·도난 시의 정보 유출 대책으로 유효하다. 선택지 2는 오류로, 정규 로그인 후에는 데이터가 복호화되어 읽을 수 있는 상태가 되므로 악성코드 대책은 되지 않는다. 선택지 3은 통신 암호화나 파일 단위 암호화의 역할이다. 선택지 4는 접근 제어로 실현하는 것이다.

위태화란 컴퓨터의 성능 향상이나 방식의 약점 발견으로 인해 암호가 안전하지 않게 되는 것을 말한다. 방식이나 키 길이를 정기적으로 재검토하고 이행할 수 있는 체계를 유지하는 것이 대비가 되며, 양자 컴퓨터를 대비한 양자내성암호로의 이행 검토도 여기에 해당한다. 선택지 1은 비밀번호 운영에 관한 이야기로 암호의 위태화와는 별개이다. 선택지 3은 평문 사본을 남기는 시점에서 기밀성을 해친다. 선택지 4는 위험한 방치이므로 오답이다.

전자서명은 문서의 해시값을 송신자의 비밀키로 변환하여 만든다. 비밀키를 가진 것은 본인뿐이므로 본인이 작성했다는 것과 변조가 없다는 것을 나타낼 수 있다. 수신자의 공개키로 하는 것은 기밀성을 위한 암호화이지 서명이 아니다. 수신자의 비밀키는 수신자만 가지고 있다. 송신자의 공개키는 서명 검증에 사용하는 키로, 작성에는 사용할 수 없다.

서명은 송신자의 비밀키로 만들어지므로 그와 짝을 이루는 송신자의 공개키로 검증한다. 송신자의 비밀키는 본인만 가지고 있으므로 수신자는 사용할 수 없다. 수신자의 공개키는 송신자가 기밀성을 위해 암호화할 때의 키, 수신자의 비밀키는 자신에게 온 암호문을 복호화할 때의 키로, 어느 것도 서명 검증에는 사용하지 않는다.

서명은 송신자 A의 비밀키로 만들고 A의 공개키로 검증한다. 암호화는 수신자 B의 공개키로 하고 B의 비밀키로 복호화한다. 이 두 방향을 만족하는 것은 세 번째뿐이다. 나머지 셋은 상대의 비밀키를 사용하거나(본인만 가지고 있으므로 불가능) 자신의 공개키로 암호화하는(아무도 복호화할 수 없는) 등 어느 한쪽 방향이 반대로 되어 있어 성립하지 않는다.

전자서명으로 알 수 있는 것은 변조 탐지(완전성), 송신자가 본인임, 그리고 부인방지의 세 가지이다. 본문은 평문 그대로 보내지므로 도청을 막는 것(기밀성)은 할 수 없으며, 내용도 숨기려면 수신자의 공개키로 암호화해야 한다. 수신자가 본문을 고쳐 쓰면 검증이 통과하지 않으므로, 고쳐서 송신자의 것이라고 주장할 수도 없다. 서명은 오히려 부인을 봉쇄하는 구조이다.

MAC는 송수신자가 공유하는 비밀키로 만들기 때문에 수신자도 같은 값을 만들 수 있어, 제3자에게 “송신자만 만들 수 있다”고 나타낼 수 없다. 따라서 부인방지는 할 수 없다. 변조 탐지, 키를 공유한 상대임의 확인은 할 수 있고 처리도 가볍다. 부인방지까지 필요한 경우에는 본인만 가진 비밀키를 사용하는 전자서명을 사용한다.

디지털 인증서는 공개키와 소유자 정보에 인증기관(CA)이 자신의 비밀키로 서명한 전자 신분증으로, 받은 공개키가 본인의 것임을 확인할 수 있게 한다. 비밀키는 본인만 엄중히 보관하는 것으로 CA에 맡기는 것이 아니다. 통신 내용의 암호화는 TLS 등이 담당하며, 인증서는 상대의 정당성 확인에 사용한다. 악성코드 유무를 보증하는 기능은 없다.

루트 인증서는 인증서 체인의 정점에 있으며, 인증기관이 자기 자신에게 서명한 자기서명 인증서로, OS나 브라우저에 미리 내장되어 신뢰의 출발점이 된다. 그렇기 때문에 출처 불명의 루트 인증서를 넣으면 가짜 사이트를 진짜라고 믿어 버리는 위험이 있다. 개인을 식별하는 인증서는 이용자 인증서이다. 인증서 목록처럼 보이는 서술은 실효 목록(CRL)에 가깝지만, CRL은 기한 만료가 아니라 기한 전에 실효시킨 것의 목록이다. 대칭키는 포함되지 않는다.

비밀키 유출이나 퇴직 등으로 인해 인증서는 유효기간 전에 실효되는 경우가 있다. 실효된 인증서의 목록이 CRL(인증서 실효 목록)이고, 1건씩 온라인으로 상태를 조회하는 방식이 OCSP이다. SPF와 DKIM은 전자메일 발신지를 확인하는 구조, SAML과 OAuth는 싱글사인온이나 권한 위임 규격, AES와 RSA는 암호 방식 자체로, 어느 것도 실효 확인에는 사용하지 않는다.

HTTPS는 TLS로 통신을 암호화하고 서버 인증서로 접속 대상이 인증서에 기재된 서버임을 확인하므로, 경로상의 도청이나 변조에 강해진다. 그러나 인증서가 나타내는 것은 상대의 식별과 신원이며, 정보관리 체제의 적절함이나 배포 파일의 안전성, 기업의 경영 상태를 보증하는 것은 아니다. 피싱 사이트도 HTTPS를 사용할 수 있다는 점에 주의가 필요하다.

DV·OV·EV의 차이는 인증기관이 수행하는 신원 확인의 엄격함이다. DV는 도메인명의 관리권만을 확인하고, OV는 조직의 실재성도 확인하며, EV는 더욱 엄격한 심사를 한다. 종류에 따라 암호 알고리즘이나 키 길이가 바뀌는 것은 아니며, 유효기간이 종류로 정해지는 것도 아니다. 요금 차이는 심사 수고의 결과일 뿐, 차이의 본질은 심사 내용 그 자체이다.

인증의 3요소는 지식(본인만 알고 있는 것), 소지(본인만 가지고 있는 것), 생체(본인 자신의 특징)이다. 소지에 해당하는 것은 스마트폰 앱이나 IC카드, 하드웨어 토큰을 사용하는 방식이다. 비밀번호와 비밀 질문은 둘 다 지식, 지문 대조는 생체이다. 서로 다른 요소를 조합하면 다요소 인증이 된다.

다요소 인증은 지식·소지·생체 중 서로 다른 요소를 2개 이상 조합하는 방식으로, 비밀번호(지식)와 IC카드(소지)의 조합이 해당한다. 비밀 질문, 제2의 비밀번호, 생년월일이나 사원번호는 모두 지식이며, 확인 절차를 2회로 나누고 있다는 점에서 2단계 인증이기는 하지만 요소는 1종류 그대로이므로 다요소 인증은 아니다. 이 구별이 시험에서 자주 출제된다.

판정을 엄격하게 하면 타인을 받아들이기 어려워지는 대신 본인도 걸러지기 쉬워진다. 즉 타인수락율(FAR)은 내려가고 본인거부율(FRR)은 올라간다. 둘은 임계값을 사이에 둔 트레이드오프 관계이므로 함께 내려가지도, 함께 올라가지도 않는다. 기밀구역 출입처럼 안전을 우선하는 상황에서는 본인이 못 들어가는 불편을 감수하고 FAR을 낮추는 설정으로 한다.

EER은 본인거부율(FRR)과 타인수락율(FAR)이 같아지는 지점의 오류율로, 장치 간의 종합적인 정밀도를 비교하는 기준이 되며 값이 작을수록 정밀도가 높다. 다만 오류가 0이 되는 것은 아니므로 본인거부가 일어나지 않는다고도, 타인수락율이 항상 0이라고도 할 수 없다. EER은 정밀도 지표이며 처리 속도와는 관계가 없다. 실제 운영에서는 용도에 따라 임계값을 조정하여 사용한다.

일회용 비밀번호는 한 번밖에 사용할 수 없는 일회성 비밀번호이므로, 도청이나 훔쳐보기로 값을 알아내더라도 재사용되지 않는다. 외워야 할 글자 수를 줄이기 위한 것이 아니며, 대부분 전용 앱이나 토큰이 값을 생성한다. 단말기의 악성코드 감염이나 인증 서버로부터의 정보 유출 자체를 막는 구조도 아니다. 비슷한 목적의 방식으로 비밀번호 자체를 통신로에 흘리지 않는 챌린지 응답 인증이 있다.

비밀번호는 충분한 길이를 확보하는 것이 뚫리기 어려움에 가장 효과적이며, 재사용을 그만두는 것이 비밀번호 리스트 공격에 대한 대책이 된다. 다 외우지 못하는 부분은 비밀번호 관리자로 관리한다. 재사용은 한 곳의 유출이 모든 서비스로 파급되고, 포스트잇 게시는 훔쳐보기를 초래한다. ID 공유는 누구의 조작인지 추적할 수 없게 하므로 계정 관리 원칙에 어긋난다.

위험 기반 인증은 단말기·지역·시각 등의 상황으로부터 위험도를 판단하여 위험하다고 판단했을 때만 추가 확인을 요구하는 방식으로, 평소의 편리성을 유지하면서 부정 로그인을 억제할 수 있다. 싱글사인온은 1회 인증으로 여러 시스템을 이용할 수 있는 구조이다. 챌린지 응답 인증은 매번 다른 난수를 사용해 비밀번호를 흘리지 않는 방식이다. CAPTCHA는 사람인지 자동 프로그램인지를 판정하는 구조이다.

FIDO2나 패스키는 이용자의 단말기 내에 보관한 비밀키로 서명을 반환하는 방식이다. 서버 측에 공유된 비밀이 저장되지 않으므로 서버에서 정보가 유출되어도 악용되지 않으며, 정규 사이트 이외에는 서명을 반환하지 않는 구조라 피싱에도 강하다. 비밀번호를 암호화해서 보내는 것이 아니라 애초에 비밀번호를 사용하지 않는다. 비밀키는 단말기가 보유하며 서버가 집중 관리하는 것도 아니다.

인증은 자칭한 상대가 본인인지 확인하는 것, 인가는 본인임이 확인된 상대에게 무엇을 허용할지 정하는 것으로, 순서는 인증이 먼저이고 인가가 나중이다. 첫 번째 선택지는 둘을 뒤바꾼 오류이다. 로그인할 수 있는 것과 개별 정보를 봐도 되는 것은 별개이며, 인사 정보는 인사부만이라는 구분이 인가의 역할이다. 구현 위치로 정해지는 구별도 아니다.

RBAC는 직무별 역할에 필요한 권한을 모아 두고 사람을 역할에 배정하는 방식으로, 인사이동 시에는 역할만 바꿔 달면 되고 권한의 전수조사도 역할 단위로 할 수 있다. 첫 번째는 임의 접근 제어(DAC), 두 번째는 강제 접근 제어(MAC)에 대한 설명이다. 네 번째의 개별 설정은 역할이라는 개념을 사용하지 않으므로 RBAC가 아니며, 인원이 늘어나면 관리할 수 없게 된다.

최소 권한 원칙은 업무에 필요한 최소한의 권한만을 부여하고 필요 없어지면 신속히 제거한다는 사고방식이다. 권한이 넓을수록 오조작에 의한 사고도 내부 부정에 의한 피해도 커진다. 만일을 위해 넓게 부여하거나, 부서 전원에게 상위자와 같은 권한을 부여하거나, 망설일 때 관리자 권한을 부여하는 운영은 모두 권한의 과잉 부여이며 원칙에 어긋난다.

신청하는 사람과 승인하는 사람을 나누는 것이 직무 분리이며, 역할과 권한을 나눔으로써 부정이 혼자서 완결되지 않게 하고 실수도 제3자의 눈으로 발견할 수 있게 한다. 설문의 상태에서는 이 상호 견제가 작동하지 않는다. 담당자의 부담, 시스템 응답 속도, ID 관리 수고는 모두 효율에 관한 이야기로, 통제상의 문제점을 설명하지 못한다.

특권 ID는 거의 무엇이든 할 수 있으므로 필요할 때만 사용하고, 대여와 반납이나 작업 내용을 기록하는 것이 원칙이다. ID를 공유하면 누구의 조작인지 추적할 수 없게 된다. 항상 특권 ID로 작업하면 오조작이나 악성코드 감염 시의 피해가 단번에 확산된다. 조작 기록은 본인 이외가 점검해야 견제가 작동하므로 본인의 확인만으로는 부족하다.

이동 시에는 새 부서의 권한을 부여함과 동시에 이전 부서의 권한을 반드시 제거한다. 부여만 하면 권한이 계속 쌓여(권한 잔류) 최소 권한 원칙에 어긋나는 상태가 된다. 재검토를 미루거나 본인의 신고를 기다리면 그 동안 계속 불필요한 권한이 남는다. 퇴직 시에도 마찬가지로 지체 없이 계정을 정지하는 것이 요구된다.

제로 트러스트는 “사내이니까 안전하다”는 전제를 두지 않고 모든 접속을 검증하는 사고방식으로, 이용자와 단말기의 확인, 최소 권한, 통신 암호화, 지속적인 감시를 조합한다. 첫 번째는 경계 안쪽을 신뢰하는 기존 방식의 전제 그 자체이다. 세 번째는 오해로, 경계 방어를 그만둔다는 의미가 아니라 안쪽도 신뢰하지 않는다는 전제를 더하는 것이다. 네 번째는 사외 접속의 전면 금지로, 제로 트러스트와는 다른 발상이다.