암호

1.개요

암호(cipher)는 정보를 제3자가 읽을 수 없도록 변환하는 데 사용되는 알고리즘이다. 원래의 읽을 수 있는 데이터를 평문(plaintext)이라 하고, 암호를 적용해 변환한 결과를 암호문(ciphertext)이라 한다. 평문을 암호문으로 바꾸는 과정을 암호화(encryption), 반대로 암호문을 다시 평문으로 되돌리는 과정을 복호화라 한다. 이러한 변환 규칙과 그 이론적 토대를 다루는 학문이 암호학이다.

암호가 올바르게 동작하려면 변환 규칙(암호)뿐 아니라 그 규칙에 매개변수로 들어가는 비밀 값, 즉 키(key)가 필요하다. 같은 암호라도 키가 다르면 전혀 다른 암호문이 만들어지므로, 암호의 안전성은 알고리즘 자체가 아니라 키를 비밀로 유지하는 데 달려 있다. 실제로 잘 설계된 암호는 알고리즘이 공개되어 있어도 키를 모르면 해독할 수 없도록 만들어진다.

2.상세

암호는 키의 사용 방식에 따라 크게 두 종류로 나뉜다. 대칭키 암호(symmetric cipher)는 암호화와 복호화에 같은 키를 사용하며, 속도가 빨라 대량의 데이터를 처리하는 데 적합하다. 반면 비대칭키 암호(asymmetric cipher, 공개키 암호)는 공개키와 개인키 한 쌍을 사용해, 한쪽 키로 암호화한 것을 다른 쪽 키로만 풀 수 있게 한다. 이 방식은 전자서명과 안전한 키 교환의 기반이 된다.

암호는 흔히 해시 함수와 혼동되지만 서로 다르다. 암호는 키를 알면 암호문을 원래 평문으로 되돌릴 수 있는 양방향 변환인 반면, 해싱은 임의의 입력을 고정 길이 값으로 바꾸며 원래 입력으로 되돌릴 수 없는 단방향 변환이다. SHA, 케차크, MD5 등은 암호가 아니라 해시 함수에 해당한다.

3.관련 개념

암호는 블록체인과 암호화폐가 작동하는 데 필요한 기초 기술 중 하나다. 암호화폐 지갑에서 개인키와 공개키가 쓰이는 방식, 거래를 인증하는 전자서명 등은 모두 암호학의 원리 위에 서 있다. 다만 '암호화폐(cryptocurrency)'라는 이름과 달리, 블록체인에서 거래 내역 자체는 대개 암호화되지 않고 공개된다. 여기서 암호 기술이 담당하는 것은 내용을 숨기는 것이 아니라 소유권과 무결성을 증명하는 일이다.