[네트워크 보안] Classical Cryptography (고전암호)

 

(2022.03.31)

네트워크 보안 및 실습 강의 들으면서 정리하기 1탄

1주차 내용 정리

현대암호학 내용이랑 꽤 겹친다. (그냥 똑같은 것 같기도,,)

 

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Cryptography(암호)

 - 암호 분류의 기준은 3가지가 있음

 

1. 평문에서 암호문으로의 연산 유형

• substitution cipher
• transposition cipher

2. 사용되는 키의 수

• Symmetric key encryption = secret key encryption
• Asymmetric key encryption = pulbic key encryption

3. 평문 처리 방법

• block cipher
• stream cipher

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Classical Cryptography(고전암호)

: 고전암호는 대칭키 암호(symmetric key encryption)

• Substitution cipher (대치암호): 하나의 기호를 다른 기호로 바꿈
• Transposition cipher (전치암호): 기호들의 위치를 재정렬

 

1. Substitution cipher (대표적인 것들만 나열)

• Casesar cipher
• Vigenere cipher

 

 - Caesar cipher

덧셈암호의 일종으로 key값이 3인 경우 Caesar cipher 라고 함

Caesar cipher는 frequency analysis로 쉽게 해독가능함

Caesar cipher는 Brute-force 공격에 취약함

 

 

 - Vigenere cipher

길이가 m인 키 수열을 반복한 덧셈암호 (1≤m≤26)

key 수열은 평문 문자에 의존하지 않고, 평문 문자의 위치에 의존함

kasiski test를 통해 difference의 최대 공약수 = a, 키의 길이는 a의 배수 라는 것을 알아내어 해독할 수 있음

 

 

 

 

2. Transposition cipher (대표적인 것들만 나열)

• 키 없는 전치 암호
• 키 있는 전치 암호 (keyed transposition cipher)
• Nihilist 암호

 

 - 키 있는 전치 암호

key값을 열의 개수로 두고, 평문을 행 순서로 적어주고, 열 순서로 읽음

빈칸은 임의로 s로 정함

 

 

 - Nihilist cipher

단순 전치 암호를 업그레이드 시킨 것으로 볼 수 있음

key(keyword)에 따라 행 전치와 열 전치를 모두 적용시켰음 

 

 

 

 

+) ONE TIME PAD (OTP) : 일회용 패드

 - 각 평문 문자가 랜덤한 키(pad)로 암호화되는 암호 (shannon의 연구)

 - key(pad)가 랜덤하게 결정됨

 - OTP는 재사용해서는 안됨 --> 동일한 pad를 사용한 cipher text를 XOR하면, Plain text의 XOR를 알 수 있음

 - 단점: 1) 무제한의 키가 필요함

            2) 수신자와 송신자 간의 동기화(synchronization) 필요 (key distribution problem-키분배문제)

 - 컴퓨터가 일부분 도움을 줄 수 있으나, pseudorandom (유사난수) 일 뿐임 

 - stream cipher (ex-RC4) 의 기초가 됨