암호 분석이란 무엇이며 어떻게 작동합니까?

오늘날 기업은 비즈니스를 계속 운영해야 한다는 엄청난 압박을 받고 있습니다. 비즈니스가 원활하게 운영되도록 설정된 경우 보안 팀은 운영을 방해할 수 있는 모든 위협으로부터 비즈니스를 보호해야 합니다.

문제는 오늘 안전한 것이 내일은 불안정한 범위 내에 있을 수 있다는 것입니다. 이 현상은 알고리즘이 발전함에 따라 새로운 취약성이 나타나고 사이버 공격자가 대부분의 비즈니스에 의존하는 암호화를 깨는 새로운 방법을 개발하기 때문에 발생합니다.

코드 추적으로 알려진 암호 분석은 코드, 암호 또는 암호화된 텍스트를 해독하고 조회하는 데 사용되는 기술에 대한 심층적인 이해입니다. Cryptanalysis는 수치 규칙을 사용하여 알고리즘의 취약성을 검색하고 정보 보안 시스템의 암호화에 추가로 분기합니다.

이 가이드는 암호 분석에 대해 알아야 할 모든 것을 알려줍니다. 주제를 자세히 이해하고 조직이 암호 분석으로부터 면역이 되도록 만드는 방법을 배우게 됩니다.

암호 분석이란 무엇입니까?

암호해독 프로세스는 약점과 정보 유출을 식별하기 위해 암호 시스템을 연구하는 것을 목표로 합니다. 부채널 공격 및 약한 엔트로피 입력과 같은 구현 취약성을 포함하여 암호화 시스템의 기본 수학적 아키텍처의 결함을 탐색하는 것으로 간주할 수 있습니다.

암호 시스템은 암호를 사용하는 컴퓨터 시스템을 말하며, 코드를 통해 정보 및 통신을 보호하여 의도한 사람만 처리할 수 있도록 하는 방법입니다.

암호 분석 대. 암호화

정의에서 바로 암호화에서는 메시지를 안전하지 않은 채널을 통해 전송하기 전에 숨겨진 텍스트로 변환하여 메시지를 숨기는 것과 관련이 있습니다. 반면에 암호 분석에는 안전하지 않은 채널을 통해 숨겨진 메시지에서 일반 텍스트를 얻는 것이 포함됩니다.

암호화는 정보를 전송하는 동안 자산임이 입증되었습니다. 사용 사례를 보여주는 훌륭한 예는 정보를 보호하는 데 필요한 은행 거래 및 이메일 메시지입니다. 암호화 체계에는 비밀 키, 공개 키 및 해시 함수가 포함됩니다.

Cryptanalysis는 암호 텍스트를 일반 텍스트로 해독하는 것과 관련된 기술입니다. 이 경우 권한이 있는 사람이 채널을 도청하여 메시지를 해독하려고 시도합니다.

누가 암호 분석을 사용합니까?

다른 국가의 개인 통신을 해독하려는 정부, 보안 제품의 보안 기능을 테스트하는 기업, 해커, 크래커, 독립 연구원 및 암호화 프로토콜 및 알고리즘의 취약성을 식별하려는 학술 실무자를 포함하여 수많은 조직에서 암호 분석을 사용합니다.

암호학의 발전은 데이터 보안을 원하는 암호 작성자와 암호 시스템을 해독하기 위해 노력하는 암호 분석가 간의 끝없는 전투에 의해 전파됩니다.

공격자의 목표는 암호 분석을 수행하기 위한 특정 요구 사항과 관련이 있습니다. 성공적인 암호 분석은 일반적으로 숨겨진 텍스트에서 정보를 추론하는 것 이상을 의미하지 않습니다. 그러나 목표는 공격자마다 다르지만 다음에 국한되지 않는 공격자의 필요에 따라 충분합니다.

  • 완전한 휴식 – 비밀 키 찾기.
  • 글로벌 공제 – 비밀 키에 대한 지식 없이 암호화 및 암호 해독을 위한 동등한 기능 알고리즘을 찾습니다.
  • 정보 추론 – 암호문과 평문에 대한 정보를 얻습니다.
  • 구별 알고리즘 – 무작위 비트 순열에서 암호화 출력을 구별합니다.
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이해하기 쉬운 실제 예를 살펴보겠습니다. 그러나 이 예는 최신 암호화 암호에는 적용되지 않지만 이해를 돕기 위한 좋은 예임을 알아야 합니다.

빈도 분석 기법은 기본 암호화 알고리즘에 사용할 수 있습니다. 기본 클래스 암호화 알고리즘은 각 문자를 동일한 알파벳의 미리 결정된 매핑된 문자로 바꾸는 단일 알파벳 대체를 수행합니다.

이 모델은 일정한 수의 위치만큼 문자를 이동하고 결과 알파벳 위치에서 이전 문자를 새 문자로 대체하는 보다 기본적인 기술에서 개선된 것입니다.

단일 알파벳 대체 암호는 맹목적인 검색에 탄력적이지만 내성이 없으며 펜과 종이로 쉽게 분해할 수 있습니다. 그래서 방법? 빈도 분석은 자연어가 임의적이지 않고 단일 문자 대체가 언어의 통계적 특성을 숨기지 않는다는 특징을 사용합니다.

자세히 살펴보고 특정 빈도(예: 12.7%)를 가진 “E”와 같은 특정 알파벳으로 범위를 좁혀 보겠습니다. 암호문을 얻기 위해 E를 대체하면 결과 텍스트는 원래 빈도를 유지합니다. 암호 분석가가 이 빈도를 알고 있으면 암호문을 해독하기 위한 대체 항목을 신속하게 결정할 수 있습니다.

암호 분석 공격 유형

Cryptanalytic 공격은 시스템의 결함을 악용하여 암호화를 해독합니다. 암호 분석 공격을 시작하려면 메서드의 특성과 일반 텍스트의 일반 속성을 알아야 합니다. 일반은 영어 또는 Java 코드를 포함하여 모든 언어가 될 수 있습니다.

다음은 공격 유형 목록입니다. 처음 5개가 가장 일반적입니다. 나머지는 드물고 때때로 생략됩니다. 그들을 아는 것이 좋습니다.

  • KPA(Know-Plaintext Analysis): 이 경우 공격자는 일반 텍스트-암호문 쌍에 액세스할 수 있습니다. 다음으로 공격자가 해야 할 일은 쌍을 매핑하여 암호화 키를 찾는 것입니다. 이 공격은 공격자가 마음대로 사용할 수 있는 풍부한 지식을 가지고 있기 때문에 사용하기 쉽습니다.
  • CPA(Chosen-Plaintext Analysis): 이 경우 공격자는 임의의 일반 텍스트를 선택하고 이를 사용하여 해당 암호문을 얻은 다음 결국 암호화 키를 크랙합니다. 이 방법은 KPA와 유사하지만 성공할 가능성이 적습니다.
  • COA(Ciphertext-Only Analysis): 이 경우 공격자는 일부 암호문을 알고 있으므로 해당 평문과 암호화 키를 찾으려고 합니다. 공격자는 알고리즘을 이해하고 있습니다. 이 기술은 가장 어려운 방법입니다. 그러나 암호문만 있으면 되기 때문에 성공률이 상당히 높습니다.
  • MITM(Man-In-The-Middle) 공격: 두 당사자가 키를 사용하여 안전해 보이지만 손상된 채널을 통해 통신을 공유할 때 발생합니다.
  • ACPA(Adaptive Chosen Plaintext Analysis): 이 사례는 CPA와 유사합니다. ACPA는 과거 암호화에서 학습한 데이터를 기반으로 식별된 일반 텍스트와 암호문을 사용합니다.
  • 무차별 대입 공격: 이 경우 공격자는 알고리즘을 사용하여 가능한 논리적 평문 세트를 예측합니다. 그런 다음 추측된 일반 텍스트를 암호화하고 초기 암호와 비교합니다.
  • 사전 공격: 이 경우 공격자는 단어 사전에 대해 일반 텍스트 또는 키를 실행합니다. 이 기술은 일부 암호화된 암호를 해독하려고 할 때 자주 사용됩니다.
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    암호 분석은 어떻게 작동합니까?

    암호 분석을 추진하는 핵심 목표는 결함을 노출하거나 암호화 알고리즘을 우회하는 것입니다. 암호 작성자는 암호 분석가의 연구를 사용하여 기존 알고리즘을 발전시키거나 수준 이하의 방법을 업그레이드합니다.

    암호화 및 기타 기술을 생성하고 강화하는 암호화를 통해 암호화 분석은 암호화된 데이터를 해독하는 데 중점을 둡니다. 두 작업은 대화하며 코드, 암호 및 관련 알고리즘에 대한 수학적 연구인 암호학의 영역에 속합니다.

    연구원들은 암호화 키 없이 암호문 암호화 알고리즘의 암호 해독을 시작하여 암호화 체계를 능가하는 공격 전략을 개발하기 위해 세심한 주의를 기울였습니다. 종종 암호 분석을 사용하여 개념 및 실행 방법의 결함을 노출합니다.

    암호 분석 공격으로부터 보호하는 방법

    안타깝지만 안전한 암호화 체계를 사용하고 전체 디지털 인프라를 암호화하고 소프트웨어를 최신 상태로 유지하는 것 외에는 암호화 분석에 대한 면역성을 확립하기 위해 할 수 있는 일이 많지 않습니다. 그러나 다음은 안전을 강화하기 위해 사용할 수 있는 몇 가지 팁입니다.

    • 업데이트된 암호화 및 해싱 알고리즘을 사용합니다. 좋은 시나리오는 더 이상 안전한 것으로 간주되지 않는 SHA1 및 MD5와 같은 도구를 피하는 것입니다.
    • 긴 암호화 키를 사용하십시오. 예를 들어 RSA 키는 VPN 핸드셰이크에 대해 최소 2048비트 길이여야 합니다.
    • 대체된 키 폐기를 기억하십시오.
    • 강력한 암호를 사용하고 테스트를 거친 난수 생성기를 구현하여 키를 선별하십시오.
    • 해시에 소금을 뿌립니다. 여기서 해시에 임의의 노이즈를 추가합니다. 암호로 작업할 때와 마찬가지로 소금을 길고 무작위로 유지해야 합니다.
    • PFS(Perfect Forward Secrecy)를 사용하여 키가 손상된 경우 과거 및 미래 세션의 암호 해독을 방지합니다. VPN(가상 사설망)에서 자주 사용됩니다.
    • 암호화된 트래픽 난독화 – 트래픽이 규칙적으로 보이고 암호화된 사실이 노출되지 않도록 합니다. Obfsproxy와 같은 소프트웨어는 Tor 네트워크와 잘 작동하는 좋은 예제 도구입니다.
    • 침입 탐지 시스템(IDS)을 인프라에 통합 – 이 시스템은 위반 또는 공격을 알려줍니다. 그러나 이것은 위반을 중지하지 않습니다. 그러나 응답 시간을 줄여 심각한 손상으로부터 시스템을 보호합니다. 좋은 IDS를 시스템에 통합하는 것이 가장 좋습니다.

    암호 분석의 응용

    Cryptanalysis에는 몇 가지 실제 응용 프로그램이 있습니다. 때로는 암호화와 결합하여 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다. 다음은 몇 가지 응용 프로그램입니다.

    #1. 스토리지의 무결성

    암호화 분석을 사용하여 스토리지의 무결성을 유지할 수 있습니다. 이 경우 액세스 제어 시스템에서 잠금 장치와 키를 사용하여 원하지 않는 액세스로부터 데이터를 보호합니다. 바이러스가 수정된 데이터에 접근하기 쉬운 동적 환경에 저장된 데이터의 진위 여부를 확인하기 위해 암호화 체크섬을 생성할 수도 있습니다.

    체크섬은 데이터 전송 중에 개발되고 예상 값과 비교됩니다. 암호 분석은 대량의 데이터 또는 장기간 노출된 데이터에 따른 공격에 취약한 저장 매체를 보호하는 데 도움이 됩니다.

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    #2. 신원 인증

    신원 인증에서 주요 초점은 사용자의 데이터 액세스 권한을 확인하는 것입니다. 암호 분석은 암호 교환 중에 이 프로세스를 용이하게 합니다. 최신 시스템은 사용자를 안정적이고 효율적으로 식별하기 위해 암호화 변환을 사람의 속성과 결합합니다.

    암호는 액세스 권한이 있는 응용 프로그램에서 사용할 수 있는 암호화된 형식으로 저장됩니다. 암호가 일반 텍스트로 저장되기 때문에 시스템의 보안이 위협받지 않습니다.

    #삼. 시스템 자격 증명

    암호 분석 및 암호화를 사용하여 시스템 자격 증명을 생성할 수 있습니다. 사용자가 시스템에 로그인할 때 항상 개인 자격 증명을 생성해야 허용됩니다.

    이제 전자 인증을 용이하게 하기 위해 전자 자격 증명이 생성되고 있습니다. 이 기술은 종종 데이터 저장을 포함하여 암호화 작업을 수행하기 위해 스마트 카드에 적용됩니다.

    #4. 디지털 서명

    디지털 서명은 메시지가 알려진 보낸 사람이 보낸 것임을 인증하기 위해 통신에 자주 사용됩니다. 이것은 펜과 종이 문서 서명과 유사합니다. 물론 디지털 서명이 아날로그 서명을 대체하려면 암호해독 기술을 이용해 위조한다.

    이는 조직에 팀이 여러 위치에 분산되어 있고 일부 협업 문서 작업을 수행하기 위해 직접 만나지 않은 경우에 도움이 되는 것 같습니다. 디지털 서명 형식을 사용하면 공개 키를 소유한 사람은 누구나 암호화폐 도메인에서 널리 채택된 문서를 확인할 수 있습니다.

    #5. 전자 자금 이체(ETF)

    최근에 전자 화폐가 현금 거래를 대체하는 것을 보았습니다. 전자자금이체, 가상화폐, 디지털 금화, 암호화폐, 계좌이체 등은 모두 암호화 기반 자산입니다. ATM 인출, 직불 카드 결제 및 전신 송금은 전자 화폐 운영의 예입니다.

    암호 분석가가 되는 방법

    다양한 암호 분석 응용 프로그램을 본 후 암호 분석가가 되는 것을 고려할 수 있습니다. 그렇게 한다면 데이터를 암호화하기 위한 알고리즘, 암호 및 보안 시스템을 개발하는 작업을 하게 될 것입니다. 또한 암호화 방법 및 통신 프로토콜의 정보를 분석하고 해독해야 합니다.

    또한 보안 시스템 설계, 가로채기로부터 중요한 정보 보호, 신뢰성을 위한 계산 모델 테스트, 재무 데이터 암호화, 데이터 분석을 위한 통계 및 수학적 모델 개발, 보안 문제 해결과 같은 역할 수행을 기다릴 수 있습니다. 그것이 충분히 흥미 진진하다면 함께 읽고 하나가되는 방법을보십시오.

    컴퓨터 과학, 공학, 수학 또는 전기 및 전자 공학과 같은 관련 분야에서 학사 학위를 취득할 수 있습니다. 그러나 일부 조직에서는 기술 학위 없이도 강도 높은 교육과 실무 경험을 바탕으로 귀하를 고용할 수 있습니다. 일부 사이버 보안 인증을 보유하면 추가적인 이점이 있습니다.

    마지막 말

    암호 분석은 공격 자체보다 사이버 공격 수단에 가깝습니다. 그리고 대부분의 암호화 시스템이 암호 분석 시도에 저항하기 때문에 취약한 사람들을 이해하려면 정교한 수학적 능력이 필요합니다.

    암호 분석 학습을 고려하고 있다면 금융, 스토리지 및 ID 부문과 같은 광범위한 제품에서 작업하는 것은 흥미로운 분야입니다.

    암호화 분석이 얼마나 강력한지, 실제 응용 프로그램을 구축하는 데 얼마나 도움이 되는지 확인했습니다. 암호 분석을 추구하는 것은 괜찮을 것이며 더 안전한 유틸리티를 구축하는 것과 같은 기술을 사용하는 것이 더 나을 것입니다.

    다음으로 데이터 암호화: 중요 용어를 확인할 수 있습니다.