Week 03 · 보안 개념과 암호 기초

Day 1 · 보안의 기본 개념

1. 보안이란 결국 무엇을 지키는 것인가

보안은 "해커를 막는 기술"이 아니라 정보가 가져야 할 성질을 지키는 일이다. 그 성질을 정리한 것이 CIA 3요소다.

택배에 비유해 보자. 택배 상자 안을 남이 못 보게 하는 것(기밀성), 내용물이 바뀌지 않게 하는 것(무결성), 약속한 날 실제로 도착하게 하는 것(가용성). 셋 중 하나라도 깨지면 "안전한 배송"이 아니다.

시험에서는 어떤 사건이 어느 요소를 깨는지를 고르게 하는 문제가 가장 많다. 그러니 각 요소를 "사건"과 짝지어 기억하자.

2. CIA 3요소

실생활 예시로 감 잡기

3. 추가 보안 요소 (CIA 다음 단골)

• 책임추적성이 성립하려면 계정을 여러 명이 공유하면 안 된다. 공용 계정 admin으로 사고가 나면 누가 했는지 알 수 없다.
• 부인방지는 "보낸 사람만 만들 수 있는 증거"가 있어야 한다. 그래서 둘이 같은 키를 쓰는 MAC은 부인방지를 못 하고, 개인키는 나만 가진 전자서명이 부인방지를 한다. (Day 5~6에서 자세히)
• 부인방지는 방향에 따라 둘로 나눈다.
  • 송신 부인방지: "나 안 보냈어"를 막음
  • 수신 부인방지: "나 못 받았어"를 막음 (수신 확인 서명 등)

4. 위협의 4가지 유형

정보가 A에서 B로 흐른다고 할 때, 공격자가 끼어드는 방식은 4가지로 정리된다.

정상:     A ───────────────▶ B

차단:     A ─────── ✕         B   (흐름이 끊김)

가로채기: A ───────┬───────▶ B
                   └──▶ 공격자    (몰래 엿봄)

변조:     A ──▶ 공격자 ──(수정)──▶ B

위조:          공격자 ──(A인 척)──▶ B

소극적 공격 vs 적극적 공격

5. 보안 원칙

6. 접근의 4단계: 식별 → 인증 → 인가 → 책임추적

회사 출입을 생각해 보자.

1. 식별(Identification): "저 홍길동입니다" — 이름이나 사번을 주장한다. (ID 입력)
2. 인증(Authentication): 신분증·지문으로 그 주장이 사실인지 확인한다. (비밀번호 입력)
3. 인가(Authorization): 확인된 홍길동이 어느 층에 들어갈 수 있는지 권한을 준다.
4. 책임추적(Accountability): 출입 기록이 남아 나중에 누가 언제 어디에 갔는지 추적한다.

flowchart LR
    A["식별
나는 누구다(ID)"] --> B["인증
증명(비밀번호)"]
    B --> C["인가
권한 부여"]
    C --> D["책임추적
로그 기록"]

7. 실습 · 사건 분류 연습

아래 사건이 깨뜨린 요소를 먼저 스스로 적고 답을 확인하자.

⚠️ 시험 함정

• "위조"는 무결성이 아니라 인증(성) 으로 짝짓는 게 표준 답이다. 변조 = 무결성, 위조 = 인증.
• 트래픽 분석은 소극적 공격이다. "암호화하면 막을 수 있다"는 보기는 틀린 경우가 많다.
• 재전송(Replay)은 내용을 바꾸지 않아도 적극적 공격이다. 대책은 타임스탬프, 순서번호(Nonce).
• 책임추적성의 전제는 "고유 식별" 이다. 공용 계정은 책임추적성을 깨뜨린다.
• "직무 분리"와 "최소 권한"을 섞는 보기: 한 사람이 요청·승인을 다 하는 문제 → 직무 분리.

기출 포인트

• 복원 기출에서는 짧은 사례(정전, 데이터 수정, 도청 등)를 주고 침해된 보안 요소를 고르게 하는 유형이 꾸준하다.
• 위협 4유형과 CIA의 연결 짝을 묻거나, 소극적/적극적 공격 중 성격이 다른 하나를 고르게 한다.
• 보안 원칙은 설명을 주고 원칙 이름을 고르게 하는 형태가 많다 (특히 직무 분리, 최소 권한, 심층 방어).
• 식별·인증·인가의 순서와 정의를 섞어 놓고 옳은 것을 고르게 한다.

확인 문제

Q1. 다음 중 소극적(수동적) 공격에 해당하는 것은?
① 재전송 공격 ② 트래픽 분석 ③ 메시지 변조 ④ 서비스 거부

Q2. "송금 요청을 입력한 직원은 그 송금을 승인할 수 없다"는 규칙이 반영한 원칙은?
① 최소 권한 ② 알 필요성 ③ 직무 분리 ④ 심층 방어

Q3. 위협 유형과 침해되는 보안 요소의 연결로 옳지 않은 것은?
① 차단 - 가용성 ② 가로채기 - 기밀성 ③ 변조 - 무결성 ④ 위조 - 가용성

Q4. 사용자가 ID를 입력하는 단계와, 시스템이 비밀번호로 이를 확인하는 단계를 순서대로 바르게 나타낸 것은?
① 인증 → 식별 ② 식별 → 인증 ③ 인가 → 인증 ④ 식별 → 인가

Q5. 여러 직원이 하나의 관리자 계정을 공유할 때 가장 직접적으로 약해지는 보안 요소는?
① 가용성 ② 책임추적성 ③ 기밀성 ④ 무결성

Day 2 · 인증 기초

1. 인증이란

인증은 "당신이 주장하는 그 사람이 맞는지" 확인하는 과정이다. 은행 창구 직원이 신분증 사진과 얼굴을 비교하는 것과 같다.

확인하는 근거는 크게 세 종류다. 아는 것, 가진 것, 그 사람 자체. 이걸 인증 3요소(유형)라고 한다. 여기에 행동 습관(행위)이나 위치를 더하기도 한다.

2. 인증 요소(유형)

* 음성은 성대 구조(신체)와 말하는 습관(행위)이 섞여 있어 교재에 따라 분류가 다르다. 생체 인증을 신체적 특성(지문·홍채·얼굴·정맥)과 행위적 특성(서명·타자·걸음걸이)으로 나누기도 한다.

3. 다중요소 인증(MFA) 판단법

핵심 규칙: 서로 다른 "유형"이 2개 이상이어야 2요소다. 개수가 아니라 종류를 센다.

비밀번호 + 지문      → 지식 + 존재  → ✅ 2요소
비밀번호 + 보안질문  → 지식 + 지식  → ❌ 1요소 (2단계일 뿐)
지문 + 홍채          → 존재 + 존재  → ❌ 1요소

연습 — 몇 요소인가? (답을 가리고 풀어 보기)

4. 생체인증과 오류율 (FAR · FRR · CER)

생체인증은 비밀번호처럼 "일치/불일치"가 딱 떨어지지 않는다. 지문은 찍을 때마다 조금씩 다르므로, "얼마나 비슷하면 통과시킬지" 기준(임계값) 을 정해야 한다.

• 기준을 느슨하게 하면 → 본인은 잘 통과하지만 남도 통과(FAR↑)
• 기준을 엄격하게 하면 → 남은 막지만 본인도 자주 거부(FRR↑)

 오류율
   ^
   |\                    /
   | \  FAR        FRR  /
   |  \                /
   |   \              /
   |    \            /
   |     \          /
   |      \        /
   |       \      /
   |        \    /
   |.........\  /........
   |          \/   <- CER(EER)
   |          /\
   |         /  \
   |        /    \
   +---------------------->
    관대(느슨)      엄격
        판정 기준(임계값)

• 그래프 읽는 법: 왼쪽(느슨)으로 갈수록 FAR이 크고, 오른쪽(엄격)으로 갈수록 FRR이 크다. 둘은 반비례(트레이드오프) 관계다.
• 두 시스템 비교: A의 CER 1%, B의 CER 3%라면 A가 더 정확한 시스템이다.
• 보안이 중요한 곳(군사시설, 금고)은 FRR을 감수하고 FAR을 낮추는 쪽(엄격)으로, 편의가 중요한 곳(휴대폰 잠금)은 FRR을 낮추는 쪽으로 기준을 둔다.

생체인증 기술이 갖춰야 할 특성

5. OTP (One-Time Password)

OTP는 한 번 쓰면 버리는 비밀번호다. 훔쳐 가도 이미 쓴 값이라 재사용할 수 없어서 재전송 공격과 비밀번호 유출에 강하다.

원리는 간단하다. 사용자 단말과 서버가 같은 비밀값(seed) 을 나눠 갖고, 같은 재료(시간·횟수·질문)를 넣어 같은 계산을 한다. 결과가 같으면 통과.

sequenceDiagram
    participant U as 사용자 OTP 앱
    participant S as 서버
    Note over U,S: 미리 같은 비밀값(seed) 공유
    U->>U: OTP = f(seed, 현재시간)
    U->>S: 6자리 OTP 입력
    S->>S: f(seed, 현재시간) 직접 계산
    S-->>U: 값이 같으면 인증 성공

6. 패스워드 공격 기초

솔트(Salt)가 왜 레인보우 테이블을 막나?

솔트 없음:  hash("1234")          → 모든 사용자가 같은 값
            → 미리 만든 표에서 바로 찾음

솔트 있음:  hash("x7Qp" + "1234") → 사용자마다 다른 값
            hash("a91K" + "1234") → 또 다른 값
            → 솔트마다 표를 새로 만들어야 함 = 사실상 불가

• 솔트는 비밀이 아니다. 해시와 함께 DB에 저장해도 된다. 목적은 "미리 계산"을 무력화하는 것.
• 비밀번호 저장에는 일부러 느리게 만든 함수(키 스트레칭: PBKDF2, bcrypt, scrypt, Argon2)를 쓴다. 공격자의 대입 속도를 늦추기 위해서다.

⚠️ 시험 함정

• FAR이 보안상 더 위험, FRR은 편의성 문제. "1종 = FRR, 2종 = FAR"도 같이 외워 두자.
• CER은 높을수록 좋다가 아니라 낮을수록 좋다.
• 같은 유형 두 개(비밀번호+PIN, 지문+홍채)는 2요소가 아니다.
• OTP 앱이 휴대폰에 있으면 소유 기반이다. "OTP 번호를 안다 → 지식"으로 착각 금지.
• 솔트는 공개되어도 된다. "솔트는 비밀로 보관해야 한다"는 보기는 틀린 설명이다.
• 레인보우 테이블 대응은 솔트, 온라인 무차별 대입 대응은 계정 잠금. 대응책을 바꿔 끼운 보기에 주의.

기출 포인트

• 생체인증은 FAR/FRR/CER 정의, 그래프에서 교차점 의미, 두 오류 중 보안상 더 치명적인 것을 묻는 형태가 반복된다.
• 인증 유형 분류에서 특정 예시(스마트카드, OTP, 음성 등)가 어느 유형인지 묻거나, 보기 중 2요소가 아닌 조합을 고르게 한다.
• OTP는 동기화 방식별 특징·단점 비교, S/KEY의 해시 체인 원리가 출제된다.
• 패스워드 공격은 레인보우 테이블 ↔ 솔트 연결이 단골이다.

확인 문제

Q1. 다음 중 2요소 인증(2FA)에 해당하는 것은?
① 비밀번호 + 보안 질문 ② 지문 + 홍채 ③ 스마트카드 + PIN ④ PIN + 비밀번호

Q2. 생체인증에서 등록되지 않은 타인을 본인으로 잘못 수락하는 비율은?
① FRR ② FAR ③ CER ④ EER

Q3. 생체인증 시스템의 판정 기준을 더 엄격하게 조정했을 때 일반적인 변화로 옳은 것은?
① FAR 증가, FRR 감소 ② FAR 감소, FRR 증가 ③ FAR·FRR 모두 감소 ④ CER 자체가 낮아진다

Q4. 레인보우 테이블 공격을 무력화하는 데 가장 효과적인 방법은?
① 비밀번호 해시값을 별도 서버에 저장 ② 사용자별 솔트를 추가해 해시 ③ 로그인 실패 시 계정 잠금 ④ 해시 대신 Base64 인코딩 사용

Q5. OTP 생성 방식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 시간 동기화 방식은 단말과 서버의 시각이 맞아야 한다
② 이벤트 동기화 방식은 생성 횟수(카운터)를 기준으로 한다
③ 질의-응답 방식은 서버가 보낸 난수를 이용해 응답값을 만든다
④ 질의-응답 방식은 단말과 서버의 카운터 동기화가 반드시 필요하다

Day 3 · 암호 기본 용어

1. 암호의 기본 그림

암호는 자물쇠 달린 상자와 같다. 편지(평문)를 상자에 넣고 잠그면(암호화) 아무도 못 읽는 상자(암호문)가 된다. 열쇠(키)를 가진 사람만 열어서(복호화) 편지를 꺼낼 수 있다.

중요한 점: 자물쇠의 구조(알고리즘)는 누구나 알아도 된다. 열쇠(키)만 지키면 된다. 이게 오늘 배울 케르크호프스 원칙이다.

         키(K)                     키(K')
           │                         │
           ▼                         ▼
 평문 ──▶ [암호화 E] ──▶ 암호문 ──▶ [복호화 D] ──▶ 평문
 (P)                     (C)                      (P)

   C = E(K, P)          P = D(K', C)
   대칭키: K = K'      공개키: K ≠ K'

2. 고전 암호 — 치환과 전치

현대 암호도 결국 이 두 기술을 조합한다. 직접 손으로 해 보면 개념이 확실해진다.

실습 ① 카이사르 암호 (시프트 3)

알파벳을 정해진 칸(키)만큼 밀어 쓰는 단일 문자 치환이다.

평문 알파벳: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
암호 알파벳: D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

HELLO를 키 3으로 암호화:

→ 암호문 KHOOR. 복호화는 반대로 3칸 당기면 된다.

• 약점 1: 키가 25가지뿐 → 전수 조사로 즉시 해독.
• 약점 2: 같은 글자는 항상 같은 글자로 바뀐다(L→O, L→O). 영어에서 E가 가장 많다는 빈도 분석으로 깨진다.

실습 ② 비즈네르 암호 (키 KEY)

글자마다 밀어 주는 칸 수가 키워드에 따라 바뀌는 다중 문자 치환이다. A=0, B=1, …, Z=25로 놓고 더한 뒤 26으로 나눈 나머지를 쓴다.

→ HELLO → RIJVS

• 같은 L이 한 번은 J, 한 번은 V가 되었다. 빈도 분석을 어렵게 만든 게 핵심 발전이다.
• 하지만 키가 주기적으로 반복되므로, 키 길이를 알아내면(카시스키 시험 등) 결국 깨진다.

실습 ③ 전치 암호 (레일펜스, 2줄)

SECURITY를 지그재그로 두 줄에 나눠 쓴 뒤, 윗줄 → 아랫줄 순서로 읽는다.

위:  S . C . R . T .
아래: . E . U . I . Y

→ 윗줄 SCRT + 아랫줄 EUIY = SCRTEUIY

• 글자 자체는 하나도 안 바뀌었다(전치). 스키테일(막대에 띠를 감아 쓰기)도 같은 원리다.

3. 섀넌의 현대 암호 설계 원리 — 혼돈과 확산

• 비유: 혼돈은 "재료 맛을 알아볼 수 없게 양념하기", 확산은 "한 숟가락 넣은 소금이 국 전체에 퍼지게 젓기".
• 현대 블록 암호(DES, AES)는 치환 + 전치를 라운드마다 반복해서 혼돈과 확산을 모두 얻는다. 이런 구조를 곱 암호(Product Cipher) 라고 한다.
• 쇄도 효과(Avalanche Effect): 평문이나 키 1비트만 바뀌어도 암호문의 약 절반 비트가 바뀌는 성질. 확산이 잘 된 결과다.

4. 케르크호프스 원칙 (Kerckhoffs's Principle)

암호 시스템은 키를 제외한 모든 것이 공개되어도 안전해야 한다.

• 왜? 알고리즘은 결국 언젠가 유출된다(리버스 엔지니어링, 내부자). 알고리즘 비밀에 기대면 유출되는 순간 끝이다.
• 키만 바꾸면 다시 안전해지는 구조가 운영상 훨씬 유리하다.
• 그래서 AES, RSA처럼 공개 검증된 표준 알고리즘을 쓰고, 직접 만든 비공개 알고리즘(Security through obscurity)은 피한다.

5. 암호 공격의 4가지 유형

공격자가 무엇을 손에 쥐고 있느냐로 나눈다. 아래로 갈수록 공격자에게 정보가 많다(=공격자에게 유리).

공격자 정보량  적음 ───────────────────────▶ 많음
              COA  →  KPA  →  CPA  →  CCA
방어 입장 난이도 쉬움 ─────────────────────▶ 어려움
(CCA에도 안전한 암호가 가장 강한 암호)

• 전수 조사(Brute Force): 키를 하나씩 다 대입. 키 길이가 1비트 늘면 시간이 2배. 56비트 DES는 오늘날 전수 조사로 깨진다.
• 차분 분석: 차이가 있는 평문 쌍을 골라 넣고 암호문 차이를 관찰 → 선택 평문 공격 계열.
• 선형 분석: 많은 평문-암호문 쌍으로 선형 근사식을 찾음 → 기지 평문 공격 계열.
• 부채널 공격: 알고리즘이 아니라 전력 소모, 처리 시간, 전자파 같은 물리적 누출을 이용.

6. 실습 · 공격 유형 맞히기

⚠️ 시험 함정

• 혼돈 ↔ 치환, 확산 ↔ 전치. 반대로 짝지은 보기가 단골이다.
• 혼돈은 키-암호문, 확산은 평문-암호문 관계. "혼돈은 평문 통계를 숨긴다"는 확산 설명을 섞은 오답이다.
• 케르크호프스: 비밀은 키뿐. "알고리즘도 비밀이어야 안전" → 틀림.
• 공격 유형 순서(정보량): COA < KPA < CPA < CCA. "기지 평문 = 평문을 골라서 넣을 수 있다"로 설명하면 틀림(그건 선택 평문).
• 카이사르·비즈네르는 치환, 스키테일·레일펜스는 전치. 비즈네르는 다중 문자 치환.
• 일회용 패드는 키를 재사용하면 완전 비밀성이 깨진다.

기출 포인트

• 혼돈/확산의 정의와 구현 수단 짝을 묻는 문제가 자주 나온다.
• 공격자가 가진 정보를 서술하고 공격 유형 이름을 고르게 하거나, 정보량 순서를 묻는다.
• 케르크호프스 원칙의 핵심 문장(키만 비밀)을 고르는 형태.
• 고전 암호는 치환/전치 분류, 카이사르처럼 간단한 계산을 직접 해 보게 하는 경우도 있다.

확인 문제

Q1. 키 3인 카이사르 암호로 CAT를 암호화한 결과는?
① FDW ② ZXQ ③ DBU ④ FDX

Q2. 평문의 한 비트 변화가 암호문의 여러 비트에 영향을 주도록 하여 평문의 통계적 성질을 감추는 원리는?
① 혼돈 ② 확산 ③ 치환 ④ 케르크호프스 원칙

Q3. 공격자가 임의로 고른 평문을 암호화 장치에 넣어 대응하는 암호문을 얻을 수 있는 상황의 공격은?
① 암호문 단독 공격 ② 기지 평문 공격 ③ 선택 평문 공격 ④ 선택 암호문 공격

Q4. 케르크호프스 원칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 암호 알고리즘을 비공개로 해야 안전하다
② 키를 제외한 시스템의 모든 것이 공개되어도 안전해야 한다
③ 키 길이는 평문 길이와 같아야 한다
④ 암호문은 평문보다 길어야 한다

Q5. 다음 중 전치(Transposition) 암호에 해당하는 것은?
① 카이사르 암호 ② 비즈네르 암호 ③ 스키테일 암호 ④ 플레이페어 암호

Day 4 · 대칭키 vs 공개키 (큰 그림)

1. 먼저 XOR — 현대 암호의 기본 연산

XOR(⊕, 배타적 논리합)은 두 비트가 다르면 1, 같으면 0이다.

암호에서 XOR이 사랑받는 이유는 같은 값을 두 번 XOR하면 원래대로 돌아오기 때문이다.

(P ⊕ K) ⊕ K = P

실습 — 글자 'H'를 키로 암호화·복호화

'H' (0x48) = 0 1 0 0 1 0 0 0   ← 평문
키         = 1 0 1 0 1 0 1 0
           ─────────────────  XOR
암호문      = 1 1 1 0 0 0 1 0

암호문      = 1 1 1 0 0 0 1 0
키         = 1 0 1 0 1 0 1 0
           ─────────────────  XOR
복호 결과   = 0 1 0 0 1 0 0 0   ← 다시 'H'

• 같은 연산 하나로 암호화·복호화가 다 된다 → 구현이 빠르고 간단하다.
• 키 비트가 무작위면 암호문도 무작위처럼 보인다. 일회용 패드와 스트림 암호가 이 원리다.
• ⚠️ 같은 키를 두 번 쓰면: C1 ⊕ C2 = P1 ⊕ P2 → 키가 사라져 평문끼리의 관계가 드러난다. 스트림 암호에서 키스트림 재사용 금지의 이유.

2. 블록 암호 vs 스트림 암호

대칭키 암호는 데이터를 처리하는 단위에 따라 둘로 나뉜다.

블록 암호: 일정 크기로 잘라 덩어리째 암호화
 [블록1 128bit][블록2 128bit][블록3 + 패딩]
      │             │              │
    [AES]         [AES]          [AES]

스트림 암호: 키스트림을 만들어 1비트(1바이트)씩 XOR
 평문:     1 0 1 1 0 0 1 ...
 키스트림: 0 1 1 0 1 0 1 ...  (난수 발생기가 계속 생성)
 암호문:   1 1 0 1 1 0 0 ...

• 블록 암호를 긴 데이터에 쓰는 방식이 운영 모드(ECB, CBC, CTR 등)다. 자세한 건 Week05_정보보안 일반.
• SEED, ARIA, LEA는 국내 개발 블록 암호. 셋 다 블록 크기 128비트다.

3. 대칭키 암호 — 같은 열쇠 두 개

대칭키는 집 열쇠를 복사해서 나눠 갖는 것과 같다. 잠글 때와 열 때 같은 열쇠를 쓴다.

• 장점: 계산이 단순해 매우 빠르다. 대용량 데이터에 적합.
• 문제 1 — 키 분배: 상대에게 열쇠를 안전하게 어떻게 건네나? 열쇠를 보내는 길이 안전하다면 애초에 암호가 필요 없다.
• 문제 2 — 키 개수 폭발: 사람마다 짝을 지어 서로 다른 키가 필요하다.

4. 공개키 암호 — 우체통 비유

공개키는 우체통과 같다. 투입구(공개키)는 누구에게나 열려 있어 아무나 편지를 넣을(암호화) 수 있지만, 꺼내는 열쇠(개인키)는 주인만 가지고 있다.

• 각자 공개키 + 개인키 한 쌍을 만든다. 공개키는 세상에 공개, 개인키는 절대 비밀.
• 한쪽 키로 잠근 것은 다른 쪽 키로만 열린다.
• 공개키에서 개인키를 계산해 내기는 사실상 불가능하다(수학적 난제 기반).

5. 대칭키 vs 공개키 비교

6. 실습 · 키 개수 계산

대칭키: n명 중 2명씩 짝마다 키 1개 → 조합 nC2 = n(n-1)/2
공개키: 사람마다 2개(공개키 + 개인키) → 2n (공개키만 세면 n개)

7. 하이브리드 암호 — 둘의 장점만

현실에서는 공개키로 대칭키를 안전하게 전달하고, 실제 데이터는 빠른 대칭키로 암호화한다. 공개키로 "열쇠를 담은 작은 금고"만 보내는 셈이다.

sequenceDiagram
    participant C as 클라이언트(브라우저)
    participant S as 서버
    S->>C: 1. 서버 인증서(서버 공개키 포함)
    C->>C: 2. 인증서 검증, 랜덤 세션키 생성
    C->>S: 3. 세션키를 서버 공개키로 암호화해 전송
    S->>S: 4. 서버 개인키로 복호화 → 세션키 획득
    Note over C,S: 이제 양쪽이 같은 세션키 보유
    C->>S: 5. 데이터는 세션키(AES 등)로 암호화
    S->>C: 5. 응답도 세션키로 암호화

• 위 그림은 초기 SSL/TLS의 RSA 키 전송 방식을 단순화한 것이다. 원리를 이해하기 가장 좋다.
• 최신 TLS 1.3은 RSA 키 전송을 없애고 (EC)DHE 키 교환으로 세션키를 합의한다. 그래도 "공개키 기술로 세션키를 정하고 → 데이터는 대칭키"라는 하이브리드 구조는 같다.
• 이메일 암호화 PGP도 같은 하이브리드 구조다.

8. 공개키 사용 방향 (★ 가장 헷갈리는 부분)

같은 키 쌍이라도 목적에 따라 누구의 어떤 키를 쓰는지가 정반대다.

[기밀성] "B만 읽게 하고 싶다"
  A ──(B의 공개키로 암호화)──▶ 암호문 ──(B의 개인키로 복호화)──▶ B
     우체통에 넣기(누구나)          열쇠로 꺼내기(B만)

[전자서명] "A가 보낸 게 맞다고 증명하고 싶다"
  A ──(A의 개인키로 서명)──▶ 서명 ──(A의 공개키로 검증)──▶ 누구나
     인감도장 찍기(A만)            인감증명과 대조(누구나)

⚠️ 시험 함정

• 키 개수: 대칭 n(n-1)/2, 공개키 2n. 공식을 반대로 쓴 보기 주의.
• 기밀성은 수신자 공개키로 암호화. "송신자 개인키로 암호화하면 기밀성"은 틀림 — 그건 공개키를 가진 누구나 풀 수 있으니 기밀성이 없다(대신 서명 효과).
• 공개키 암호는 대칭키보다 느리다. 그래서 대용량 데이터에 직접 쓰지 않는다.
• Diffie-Hellman은 키 교환 알고리즘이지 데이터 암호화나 서명용이 아니다. 또 DH 자체는 상대 인증이 없어 중간자 공격에 취약하다.
• 대칭키의 대표 문제는 키 분배, 공개키의 대표 문제는 공개키의 진위(→ 인증서·PKI).
• RSA = 소인수분해, ElGamal·DSA·DH = 이산대수. 기반 문제를 바꿔 끼운 보기 주의.

기출 포인트

• n명일 때 키 개수 계산은 거의 매 시즌 등장하는 계산형 문제다.
• 대칭/공개키 특징 비교표에서 틀린 설명 하나 고르기 (속도, 키 분배, 부인방지 등).
• 기밀성과 서명에서 어떤 키를 쓰는지 묻는 문제가 반복된다.
• 알고리즘 이름을 주고 대칭/비대칭 분류, 또는 기반 수학 문제를 짝짓게 한다.
• 하이브리드 방식이 왜 필요한지(속도 + 키 분배 해결) 설명형 보기로 나온다.

확인 문제

Q1. 20명이 서로 1:1 비밀 통신을 하려 할 때, 대칭키 방식과 공개키 방식에서 필요한 키의 총 개수로 옳은 것은?
① 190개, 40개 ② 380개, 20개 ③ 190개, 20개 ④ 400개, 40개

Q2. A가 B에게 B만 읽을 수 있는 메시지를 보내려 할 때 A가 사용해야 하는 키는?
① A의 개인키 ② A의 공개키 ③ B의 공개키 ④ B의 개인키

Q3. 다음 중 대칭키 암호 알고리즘이 아닌 것은?
① AES ② ARIA ③ ECC ④ SEED

Q4. 하이브리드 암호 방식을 사용하는 주된 이유로 가장 적절한 것은?
① 공개키 암호만으로는 무결성을 보장할 수 없어서
② 대칭키의 빠른 속도와 공개키의 안전한 키 분배 장점을 함께 얻기 위해
③ 대칭키 암호가 공개키 암호보다 안전성이 낮아서
④ 전자서명 없이 부인방지를 제공하기 위해

Q5. 평문 비트열 1100을 키 1010과 XOR한 암호문은?
① 1110 ② 0110 ③ 1000 ④ 0011

Day 5 · 해시 · MAC

1. 해시 함수란 — 데이터의 지문

해시 함수는 아무리 긴 데이터를 넣어도 정해진 길이의 짧은 값을 내놓는 함수다. 이 값을 해시값(메시지 다이제스트, 지문)이라 한다.

사람의 지문처럼, 데이터가 조금만 달라도 지문이 완전히 달라지고, 지문만 보고 그 사람을 "만들어 낼" 수는 없다. 그래서 무결성 확인에 쓴다.

"hello"               ─┐
"안녕하세요..."(1MB)   ─┼─▶ [SHA-256] ─▶ 항상 256비트(16진수 64자리)
영화 파일(4GB)         ─┘
                         ◀── 거꾸로 계산 불가 (일방향)

해시 함수의 기본 성질

2. 실습 · 실제 해시값 보기

아래는 실제 SHA-256 계산 결과다. 글자 하나만 다른데 결과가 완전히 다르다.

SHA-256("hello")
= 2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e
  1b161e5c1fa7425e73043362938b9824

SHA-256("Hello")   ← h를 대문자로
= 185f8db32271fe25f561a6fc938b2e26
  4306ec304eda518007d1764826381969

SHA-256("hellp")   ← 마지막 o를 p로
= fdd7585e08c4e2afd71dcabdb4636c89
  d557a3f42db9e2040c8bbd1708aa4ce7

MD5("hello")
= 5d41402abc4b2a76b9719d911017c592  (128비트 = 16진수 32자리)

• SHA-256 출력은 256비트 = 16진수 64자리(16진수 1자리 = 4비트).
• 직접 확인하고 싶으면 리눅스에서 echo -n hello | sha256sum (-n이 없으면 줄바꿈까지 해시되어 값이 달라진다).

3. 해시의 3가지 안전성 (★ 정확한 정의가 중요)

세 성질은 "공격자가 무엇을 받고, 무엇을 찾아야 하나"로 구분한다.

역상 저항성:      ? ──▶ [H] ──▶ 2cf24...    (값만 보고 원문 찾기)

2번째 역상 저항성: "계약서 원본" ──▶ [H] ──▶ 7a1f...
                  ?(다른 문서) ──▶ [H] ──▶ 7a1f... (같은 값 만들기)

충돌 저항성:      ?, ? 아무 두 개 ──▶ [H] ──▶ 같은 값이면 성공

• 충돌 저항성이 가장 강한 요구다. 공격자가 두 입력을 다 고를 수 있어 가장 찾기 쉽기 때문이다.
• 생일 역설: 23명만 모여도 생일 같은 쌍이 있을 확률이 50%를 넘는다. 마찬가지로 n비트 해시의 충돌은 약 2^(n/2) 번 시도로 찾을 수 있다. 그래서 128비트 MD5는 충돌 측면에서 사실상 64비트 강도밖에 안 된다.
• 쓰임새 연결: 비밀번호 해시 저장 → 역상 저항성, 서명된 계약서 바꿔치기 방지 → 두 번째 역상 저항성, 서명용 해시 전반 → 충돌 저항성.

4. 해시 알고리즘 종류

5. 해시만으로는 왜 부족한가

해시는 "데이터가 바뀌었는지"만 알려 준다. 그런데 네트워크에서 공격자가 메시지와 해시값을 둘 다 바꿔치기하면?

A가 보냄:    "100만원" + H("100만원")
공격자 변조: "900만원" + H("900만원")   ← 해시는 누구나 계산 가능
B 검증:      H("900만원") 계산 = 첨부값 → "변조 없음"?! ✗

• 해시 함수는 키가 없어서 누구나 계산할 수 있다. 그래서 해시 단독으로는 누가 만들었는지(인증) 를 보장 못 한다.
• 해시가 효과적인 경우: 해시값을 별도의 안전한 경로로 받을 때 (예: 공식 사이트에 공개된 다운로드 파일의 SHA-256 체크섬).

6. MAC (Message Authentication Code) — 키를 넣은 해시

MAC은 비밀키를 아는 사람만 계산할 수 있는 검증값이다. 공격자는 키를 모르니 메시지를 바꿔도 올바른 MAC을 만들지 못한다.

sequenceDiagram
    participant A as A (비밀키 K)
    participant B as B (비밀키 K)
    A->>A: MAC = f(K, 메시지)
    A->>B: 메시지 + MAC
    B->>B: f(K, 받은 메시지) 직접 계산
    B->>B: 받은 MAC과 비교
    Note over B: 같으면 → 변조 없음 + K를 아는 A가 보냄

• 제공: 무결성 + 메시지 인증(출처 인증)
• 못 하는 것: 부인방지. A와 B가 같은 키를 쓰니, A가 "그거 B가 만들어 놓고 나한테 덮어씌우는 거야"라고 우기면 반박할 수 없다. 제3자(판사)도 누가 만들었는지 구분 불가.
• 기밀성도 없다 — 메시지 자체는 평문으로 간다.

HMAC: 해시 함수에 키를 안전하게 결합하는 표준 방식.

HMAC(K, m) = H( (K ⊕ opad) ‖ H( (K ⊕ ipad) ‖ m ) )

• 해시를 두 번 감싸고(안쪽 ipad, 바깥쪽 opad) 키를 섞는다. 단순히 H(K‖m)처럼 붙이면 길이 확장 공격 등에 약할 수 있어 이 구조를 쓴다.
• 쓰는 해시에 따라 HMAC-SHA256 등으로 부른다. TLS, API 요청 서명, JWT(HS256) 등에서 쓰인다.
• 블록 암호로 만드는 MAC도 있다: CBC-MAC, CMAC.

7. 해시 vs MAC vs 전자서명 비교 (★)

8. 해시의 용도 정리

• 무결성 검증: 파일 다운로드 체크섬, 포렌식 증거 해시
• 비밀번호 저장: 평문 대신 솔트 + 느린 해시 저장 (Day 2)
• 전자서명: 긴 메시지 대신 해시값에 서명 → 빠르고 크기 일정 (Day 6)
• MAC/HMAC 구성 요소
• 블록체인: 블록 연결, 작업증명(PoW) — "해시값이 특정 조건(앞자리 0이 n개 등)을 만족하는 값을 찾는 경쟁". 역상 저항성 때문에 찍어 보는 수밖에 없어 계산 비용이 곧 보안이 된다.

⚠️ 시험 함정

• 두 번째 역상 저항성 vs 충돌 저항성: "주어진 입력 x"가 있으면 두 번째 역상, "임의의 두 입력"이면 충돌 저항성.
• "약한 충돌 저항성 = 두 번째 역상 저항성", "강한 충돌 저항성 = 충돌 저항성".
• 해시는 암호화가 아니다. 복호화가 없다. "해시로 기밀성 제공" 보기는 틀림.
• MAC은 부인방지 불가(대칭키 공유), 전자서명은 가능. 이 차이를 묻는 보기가 매우 자주 나온다.
• MAC도 기밀성은 없다. 무결성 + 인증만.
• MD5·SHA-1은 출력이 짧아서라기보다 충돌이 실제로 발견되어 안전하지 않다.
• 생일 공격의 복잡도는 2ⁿ이 아니라 2^(n/2).

기출 포인트

• 해시 안전성 세 가지의 정의 문장을 주고 이름을 고르게 하는 유형이 대표적이다.
• MAC과 전자서명 비교에서 부인방지 제공 여부를 묻는다.
• 해시 알고리즘별 출력 길이나 안전/취약 여부, 국산 해시(LSH) 식별.
• 생일 공격의 원리와 충돌 탐색 복잡도.
• HMAC의 구성(해시 + 비밀키)과 제공 서비스.

확인 문제

Q1. "주어진 메시지 M에 대해 H(M) = H(M')을 만족하는 다른 메시지 M'을 찾는 것이 계산상 어려워야 한다"는 성질은?
① 역상 저항성 ② 두 번째 역상 저항성 ③ 충돌 저항성 ④ 일방향성

Q2. MAC에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 송·수신자가 비밀키를 공유한다
② 메시지 무결성을 확인할 수 있다
③ 메시지 출처를 인증할 수 있다
④ 송신자의 부인을 방지할 수 있다

Q3. 출력이 128비트인 해시 함수에서 생일 공격으로 충돌을 찾는 데 필요한 대략적인 시도 횟수는?
① 2^32 ② 2^64 ③ 2^128 ④ 2^256

Q4. 다음 중 해시 함수의 용도로 가장 거리가 먼 것은?
① 다운로드 파일의 무결성 확인 ② 비밀번호 저장 ③ 전자서명 대상 축약 ④ 메시지의 기밀성 보장

Q5. 다음 중 현재 안전한 해시 함수로 사용을 권장하기 어려운 것은?
① SHA-256 ② SHA-3 ③ SHA-1 ④ LSH

Day 6 · 전자서명 · 인증서 · PKI (그림 그리기)

1. 전자서명이란 — 디지털 인감도장

종이 계약서에 인감도장을 찍으면, 인감증명서와 대조해 "이 사람이 찍은 게 맞다"를 확인할 수 있다. 전자서명은 이걸 디지털로 옮긴 것이다.

• 인감도장 = 개인키 (나만 가짐)
• 인감증명서 = 공개키 (+ 인증서) (누구나 대조 가능)

개인키는 나만 가지고 있으므로, 서명이 맞으면 "내가 만들었다"는 걸 부정할 수 없다 → 부인방지.

2. 전자서명 생성과 검증 — 단계별

메시지 전체를 개인키로 처리하면 느리므로, 해시값에만 서명한다.

sequenceDiagram
    participant A as 송신자 A
    participant B as 수신자 B
    Note over A: [서명 생성]
    A->>A: ① h = Hash(메시지)
    A->>A: ② 서명 = Sign(A 개인키, h)
    A->>B: ③ 메시지 + 서명 전송
    Note over B: [서명 검증]
    B->>B: ④ h1 = Verify(A 공개키, 서명)
    B->>B: ⑤ h2 = Hash(받은 메시지)
    B->>B: ⑥ h1 == h2 ?
    Note over B: 같으면 위변조 없음 + A가 서명함

ASCII로 다시 보면:

[A 쪽: 생성]
 메시지 ──▶ Hash ──▶ h ──▶ (A 개인키로 서명) ──▶ 서명
   │                                              │
   └──────────────── 함께 전송 ───────────────────┘
                          │
[B 쪽: 검증]              ▼
 메시지 ──▶ Hash ──▶ h2 ─────┐
                              ├─ 비교: 같으면 OK
 서명 ──▶ (A 공개키로 검증) ─▶ h1 ┘

• ④에서 A의 공개키로 풀린다 = A의 개인키로 만든 것 → 인증·부인방지
• ⑥에서 해시가 같다 = 메시지가 바뀌지 않았다 → 무결성
• 메시지는 평문으로 갔다 → 기밀성은 없음. 필요하면 B의 공개키(또는 세션키)로 따로 암호화.

3. 전자서명이 갖춰야 할 조건

4. 이번 주 목표 그림: 기밀성 + 서명 동시에

A가 "B만 읽고 + A가 보낸 게 확실한" 메시지를 보내려면 둘을 합친다.

flowchart TD
    M["메시지"] --> H["해시"]
    H --> S["A 개인키로 서명"]
    M --> P["메시지 + 서명"]
    S --> P
    K["랜덤 세션키 생성"] --> E1["세션키로 메시지+서명 암호화(AES)"]
    P --> E1
    K --> E2["세션키를 B 공개키로 암호화"]
    E1 --> T["B에게 전송"]
    E2 --> T

B 쪽에서는 거꾸로:

1. B 개인키로 세션키 복호화
2. 세션키로 메시지 + 서명 복호화 (기밀성)
3. A 공개키로 서명 검증 + 해시 비교 (무결성·인증·부인방지)

그런데 3번에서 쓴 "A 공개키"가 진짜 A의 것인지 어떻게 아나? 공격자가 자기 공개키를 "A 공개키"라고 속여 뿌렸다면? → 인증서와 PKI가 필요한 이유.

5. 인증서 (X.509) — 공개키의 신분증

인증서는 "이 공개키는 A의 것이 맞다" 는 내용을 믿을 수 있는 제3자(CA)가 전자서명으로 보증한 전자 문서다. 주민등록증에 정부 직인이 찍혀 있는 것과 같다.

X.509 v3 인증서 주요 필드

6. PKI (공개키 기반구조) 구성

PKI는 인증서를 발급·배포·확인·폐지하는 전체 체계다.

sequenceDiagram
    participant U as 사용자
    participant RA as RA(등록기관)
    participant CA as CA(인증기관)
    participant D as 디렉터리
    U->>RA: ① 신분 확인 + 인증서 신청(공개키 제출)
    RA->>CA: ② 확인 완료, 발급 요청
    CA->>CA: ③ 공개키+신원 정보에 CA 개인키로 서명
    CA->>U: ④ 인증서 발급
    CA->>D: ⑤ 인증서·CRL 게시

• 사용자는 키 쌍을 직접 생성하고 공개키만 제출하는 것이 원칙이다. 개인키는 사용자 밖으로 나가지 않는다.

7. 인증서 체인 — 믿음의 사슬

CA도 수가 많으니, "CA를 보증하는 CA"가 있다. 맨 위 루트 CA는 자기가 자기를 서명(자체 서명)하며, 그 인증서는 브라우저·OS에 미리 내장되어 있다.

┌──────────────────────────────┐
│ 루트 CA 인증서 (자체 서명)     │ ← OS/브라우저에 미리 탑재 = 신뢰의 출발점
│ 발급자 = 주체 = Root CA       │
└──────────────┬───────────────┘
               │ 루트 CA 개인키로 서명
┌──────────────▼───────────────┐
│ 중간 CA 인증서                │
│ 발급자: Root CA / 주체: 중간 CA│
└──────────────┬───────────────┘
               │ 중간 CA 개인키로 서명
┌──────────────▼───────────────┐
│ 서버(최종 개체) 인증서         │
│ 발급자: 중간 CA / 주체: shop.com│
└──────────────────────────────┘

검증 순서 (브라우저가 shop.com 인증서를 받으면):

1. 서버 인증서의 서명을 중간 CA 공개키로 검증
2. 중간 CA 인증서의 서명을 루트 CA 공개키로 검증
3. 루트 CA가 내 신뢰 저장소에 있는지 확인
4. 각 인증서의 유효기간, 폐지 여부(CRL/OCSP), 도메인 이름 일치 확인
5. 모두 통과하면 자물쇠 표시 🔒

8. 인증서 폐지 확인 — CRL vs OCSP

유효기간이 남았어도 개인키 유출, 소속 변경, 정보 오류 등이 생기면 CA가 인증서를 폐지한다. 문제는 "폐지됐는지 어떻게 알리나"다.

⚠️ 시험 함정

• 전자서명 생성 = 송신자 개인키, 검증 = 송신자 공개키. 수신자 키가 등장하면 의심.
• 전자서명은 기밀성을 제공하지 않는다.
• 서명 대상은 보통 메시지 전체가 아니라 해시값. 이유: 속도와 크기.
• 인증서를 서명하는 것은 CA의 개인키, 인증서 안에 들어 있는 것은 주체(사용자)의 공개키.
• 신원 확인 = RA, 발급·폐지 = CA. 둘을 바꾼 보기 주의.
• 루트 CA 인증서는 자체 서명(발급자 = 주체).
• CRL은 주기적·목록 방식, OCSP는 실시간·개별 질의. "CRL이 실시간" → 틀림.
• CRL에는 인증서 전체가 아니라 일련번호와 폐지 일시·사유가 들어 있다.

기출 포인트

• 전자서명 과정에서 각 단계에 사용되는 키를 묻는 문제가 가장 흔하다.
• 전자서명이 제공하는 보안 서비스 중 제공하지 않는 것(기밀성) 고르기.
• X.509 인증서 필드에 포함되지 않는 것(예: 개인키) 고르기, 확장 필드 이해.
• PKI 구성 요소의 역할 매칭 (CA, RA, 디렉터리, VA).
• CRL과 OCSP의 차이, OCSP Stapling의 목적.

확인 문제

Q1. 전자서명 검증 시 수신자가 사용하는 키는?
① 수신자의 개인키 ② 수신자의 공개키 ③ 송신자의 개인키 ④ 송신자의 공개키

Q2. X.509 인증서에 포함되지 않는 정보는?
① 발급자 이름 ② 유효기간 ③ 주체의 공개키 ④ 주체의 개인키

Q3. PKI에서 인증서 신청자의 신원을 확인하고 CA에 발급을 요청하는 역할을 하는 것은?
① RA ② VA ③ 디렉터리 ④ 루트 CA

Q4. CRL과 비교한 OCSP의 특징으로 옳은 것은?
① 폐지 목록 전체를 주기적으로 내려받는다
② 인증서의 폐지 여부를 실시간으로 조회한다
③ 인증서 발급 기능을 수행한다
④ 응답 서버에 부하가 전혀 발생하지 않는다

Q5. 전자서명이 제공하는 보안 서비스가 아닌 것은?
① 무결성 ② 기밀성 ③ 부인방지 ④ 송신자 인증

Day 7 · 주간 정리

할 일

• 아래 주간 요약을 소리 내어 읽으며 빈칸 없이 설명할 수 있는지 확인
• 빈 종이에 "A → B 암호화 + 서명 + 인증서 검증" 그림 그려서 사진 첨부 (Day 6의 그림과 비교)
• 미니 퀴즈 15문항 풀고 틀린 문제의 Day로 돌아가 다시 읽기
• 복원 기출 4과목 앞 10문항 풀어보기 — 맞혔어도 보기 4개가 왜 맞고 틀린지 설명
• 카드 전체 1회독, 틀린 카드는 체크 해제 상태로 두기

주간 요약 (아웃라인)

1. 보안 기본 개념 (Day 1)

• CIA: 기밀성(가로채기↔암호화) · 무결성(변조↔해시/MAC/서명) · 가용성(차단↔이중화/백업)
• 추가: 인증성(진짜인가), 책임추적성(누가 했나, 고유 계정+로그), 부인방지(전자서명)
• 위협 4유형: 차단-가용성, 가로채기-기밀성, 변조-무결성, 위조-인증
• 소극적(도청, 트래픽 분석: 탐지 어려움 → 예방) vs 적극적(변조, 위조, 차단, 재전송)
• 원칙: 최소 권한, 직무 분리, Need-to-know, 심층 방어, Fail-safe 기본 거부, 완전한 중재, 개방 설계
• 흐름: 식별(주장) → 인증(검증) → 인가(권한) → 책임추적(기록)

2. 인증 (Day 2)

• 지식 / 소유 / 존재(생체) (+ 행위, 위치). 다른 유형 2개 이상 = 다중요소
• FRR(1종, 본인 거부, 불편) / FAR(2종, 타인 수락, 위험) / CER = 교차점, 낮을수록 정확
• OTP: 시간 동기(TOTP) / 이벤트 동기(HOTP) / 질의-응답(비동기) / S/KEY(해시 체인, 역순 사용)
• 패스워드 공격: 무차별, 사전, 레인보우 테이블(솔트로 대응), 크리덴셜 스터핑, 스프레이

3. 암호 기초 (Day 3)

• 치환(카이사르·비즈네르) vs 전치(스키테일·레일펜스)
• 혼돈 = 키-암호문 관계 숨김 = 치환 / 확산 = 평문 변화 퍼뜨림 = 전치
• 케르크호프스: 키만 비밀
• 공격: COA < KPA < CPA < CCA (공격자 정보량 순)

4. 대칭 vs 공개키 (Day 4)

• XOR: 같은 키로 두 번 하면 원래대로
• 블록(AES, SEED, ARIA, LEA) vs 스트림(RC4, ChaCha20)
• 대칭: 빠름, 키 분배 문제, n(n-1)/2 / 공개키: 느림, 진위 확인 문제(PKI), 2n
• 하이브리드: 공개키로 세션키 전달, 데이터는 대칭키
• 기밀성 = 수신자 공개키, 서명 = 송신자 개인키

5. 해시 · MAC (Day 5)

• 고정 길이, 일방향, 쇄도 효과
• 역상(값→입력) / 두 번째 역상(주어진 x → 다른 x') / 충돌(아무 두 입력)
• 생일 공격 2^(n/2). MD5·SHA-1 사용 금지, SHA-2·SHA-3·LSH 권장
• MAC/HMAC: 무결성 + 인증, 부인방지 X

6. 전자서명 · PKI (Day 6)

• 해시 → 송신자 개인키 서명 → 송신자 공개키 검증 → 해시 비교
• 제공: 무결성·인증·부인방지 / 기밀성 X
• X.509: 버전, 일련번호, 서명 알고리즘, 발급자, 유효기간, 주체, 주체 공개키, 확장, CA 서명 (개인키 X)
• PKI: CA(발급·폐지), RA(신원 확인), 디렉터리(저장·공개), VA(유효성 확인)
• 체인: 루트(자체 서명, 내장) → 중간 CA → 서버
• CRL(주기적 목록) vs OCSP(실시간 질의), OCSP Stapling

미니 퀴즈 (15문항)

Q1. 해커가 웹 서버에 대량의 요청을 보내 정상 사용자가 접속하지 못하게 했다. 직접적으로 침해된 보안 요소는?
① 기밀성 ② 무결성 ③ 가용성 ④ 부인방지

Q2. 다음 중 적극적 공격이 아닌 것은?
① 메시지 변조 ② 재전송 ③ 위장(위조) ④ 도청

Q3. "명시적으로 허용되지 않은 접근은 모두 거부한다"는 원칙은?
① 심층 방어 ② Fail-safe 기본값 ③ 직무 순환 ④ 개방 설계

Q4. 다음 중 서로 다른 인증 유형의 조합이 아닌 것은?
① 보안카드 + 비밀번호 ② 지문 + OTP 토큰 ③ 서명 패턴 + 키 입력(타자) 리듬 ④ 홍채 + PIN

Q5. 생체인증 시스템 A의 CER은 2%, B의 CER은 5%이다. 옳은 설명은?
① B가 더 정확하다 ② A가 더 정확하다 ③ A의 FAR은 항상 0%이다 ④ CER로는 비교할 수 없다

Q6. 혼돈(Confusion)에 대한 설명으로 옳은 것은?
① 평문 1비트 변화가 암호문 전체에 퍼지게 한다
② 키와 암호문 사이의 관계를 복잡하게 만든다
③ 주로 전치(순열)로 구현한다
④ 알고리즘을 비공개로 하는 원칙이다

Q7. 공격자가 가진 정보가 가장 많은(공격자에게 가장 유리한) 공격 모델은?
① 암호문 단독 공격 ② 기지 평문 공격 ③ 선택 평문 공격 ④ 선택 암호문 공격

Q8. 50명이 대칭키로 서로 1:1 통신할 때 필요한 키 개수는?
① 100 ② 1,225 ③ 2,450 ④ 2,500

Q9. 공개키 암호에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 대칭키 암호보다 처리 속도가 느리다
② 키 분배 문제를 해결하는 데 활용된다
③ 공개키로부터 개인키를 쉽게 계산할 수 있다
④ 전자서명에 활용된다

Q10. Diffie-Hellman 알고리즘의 주된 용도는?
① 대용량 데이터 암호화 ② 키 교환(합의) ③ 해시값 생성 ④ 인증서 폐지 확인

Q11. "공격자가 아무 두 입력을 자유롭게 골라서 같은 해시값이 나오게 하는 것이 어려워야 한다"는 성질은?
① 역상 저항성 ② 두 번째 역상 저항성 ③ 충돌 저항성 ④ 쇄도 효과

Q12. HMAC이 제공하는 보안 서비스로 옳은 것만 고른 것은?
① 기밀성, 무결성 ② 무결성, 메시지 인증 ③ 메시지 인증, 부인방지 ④ 기밀성, 부인방지

Q13. 인증서를 발급할 때 CA가 인증서에 서명하는 데 사용하는 키는?
① 사용자의 개인키 ② 사용자의 공개키 ③ CA의 개인키 ④ CA의 공개키

Q14. 인증서 체인 검증에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
① 루트 CA 인증서는 자체 서명되어 있다
② 서버 인증서의 서명은 발급한 중간 CA의 공개키로 검증한다
③ 루트 CA 인증서는 브라우저·OS의 신뢰 저장소에 미리 들어 있다
④ 서버 인증서가 유효하면 상위 CA 인증서는 확인하지 않아도 된다

Q15. 다음 중 CRL의 단점으로 가장 적절한 것은?
① 인증서 발급이 불가능하다
② 발행 주기 사이에 폐지된 인증서를 즉시 반영하지 못한다
③ 인증서 하나마다 실시간 질의가 필요하다
④ CA의 서명이 없어 위조가 쉽다

카드

• 변조가 깨는 보안 요소 : 무결성
• 위조가 깨는 보안 요소 : 인증
• 차단이 깨는 보안 요소 : 가용성
• 가로채기가 깨는 보안 요소 : 기밀성
• 부인방지 기술 : 전자서명
• 책임추적성의 전제 조건 : 고유 식별(계정 공유 금지) + 로그
• 트래픽 분석은 소극적/적극적? : 소극적 (탐지 어려움)
• 재전송 공격 대책 : 타임스탬프, 순서번호(Nonce)
• 요청자 ≠ 승인자 원칙 : 직무 분리
• 업무상 필요한 정보만 열람 : Need-to-know
• 기본 거부 원칙 : Fail-safe 기본값
• 접근 4단계 순서 : 식별 → 인증 → 인가 → 책임추적
• 비밀번호 + PIN이 2요소가 아닌 이유 : 둘 다 지식 기반
• OTP 앱이 있는 휴대폰의 인증 유형 : 소유 기반
• 생체인증 더 위험한 오류 : FAR (2종 오류)
• FRR의 다른 이름 : 1종 오류 (본인 거부)
• CER이 낮다는 의미 : 정확도 높음
• 판정 기준을 엄격하게 하면 : FAR↓ FRR↑
• 동기화가 필요 없는 OTP 방식 : 질의-응답(비동기)
• 해시 체인을 역순으로 쓰는 OTP : S/KEY
• 레인보우 테이블 대응 : 솔트(Salt)
• 솔트는 비밀이어야 하나 : 아니오 (해시와 함께 저장)
• 치환 암호 예 / 전치 암호 예 : 카이사르·비즈네르 / 스키테일·레일펜스
• 혼돈 / 확산 : 키-암호문 관계 숨김(치환) / 평문 변화가 퍼짐(전치)
• 케르크호프스 원칙 : 키만 비밀
• 원하는 평문을 암호화해 볼 수 있는 공격 : 선택 평문 공격
• 공격자 정보량 순서 : COA < KPA < CPA < CCA
• 같은 값으로 두 번 XOR하면 : 원래 값
• 국산 블록 암호 3가지 : SEED, ARIA, LEA
• 대칭키 n명 키 개수 : n(n-1)/2
• 공개키 n명 키 개수 : 2n
• 대칭키의 핵심 문제 : 키 분배
• RSA의 기반 난제 : 소인수분해
• 키 교환 전용 공개키 알고리즘 : Diffie-Hellman
• 하이브리드 암호 구조 : 공개키로 세션키 전달 + 데이터는 대칭키
• 기밀성 위해 사용하는 키 : 수신자 공개키
• 전자서명에 사용하는 키 : 송신자 개인키
• 주어진 입력과 같은 해시의 다른 입력 찾기 어려움 : 두 번째 역상 저항성
• n비트 해시 생일 공격 복잡도 : 2^(n/2)
• SHA-256 출력 길이 : 256비트 (16진수 64자리)
• MAC이 못 주는 것 : 부인방지 (+ 기밀성)
• 전자서명이 못 주는 것 : 기밀성
• 전자서명은 무엇에 서명하나 : 메시지의 해시값
• 인증서에 서명하는 키 : CA 개인키
• 인증서에 없는 것 : 주체의 개인키
• 인증서 발급 기관 : CA / 신원 확인 : RA
• 인증서 유효성 확인 서비스 : VA (OCSP)
• 자체 서명 인증서를 가진 CA : 루트 CA
• 실시간 인증서 폐지 확인 : OCSP
• OCSP 서버 부하·프라이버시 보완 : OCSP Stapling

오답 / 모르는 용어

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