AES(Rijndael)와 국내개발 블록 암호

AES

DES를 대신하는 새로운 표준으로 1997년 1월 2일 미국의 표준화기구인 NIST에서 AES 공모를 시작했고 2000년에 Rijndael이라는 대칭암호 알고리즘이 AES로서 선정됐다.

AES의 선정 과정

AES의 응모조건

• 무료로 이용
• 암호 알고리즘의 규격이 적힌 사양서, ANSI와 Java에 의한 구현, 암호 해독에 대한 강도의 평가 가능
• 제안되는 암호 알고리즘은 설계 규격과 프로그램을 공개
• 속도가 빠르고 단순하고 구현하기 쉬울 것
• 암호화 자체의 속도뿐만 아니라 키의 셋업 속도도 중요
• 스마트카드나 8비트 CPU 등의 계산력이 작은 플랫폼부터 워크스테이션과 같은 고성능의 플랫폼에 이르기까지 효율적으로 동작해야함
• 블록 길이가 128비트인 대칭 블록 암호이어야 하고 키의 길이는 128, 192, 256 비트를 지원해야 함

Rijndael

최종적으로 선정된 AES 암호 알고리즘은 벨기에의 Joan Daemen, Vincent Rijmen이 만든 Rijndael 알고리즘이다. 블록 길이는 128비트로 DES의 2배이며 키의 길이는 128비트부터 256비트까지 32비트 단위로 선택할 수 있다.

Rijndael은 SPN 구조를 가진다. 키의 길이에 따라 10, 12, 14의 라운드로 구성된다.

AES의 장점

• 안전하고 처리 속도가 고속이다.
• 폭 넓은 플랫폼에서 이용이 가능하다.
• 전 세계의 연구자가 검증하고 있으므로, 만일 결함이 발견되더라도 전 세계에 널리 알려져 해결될 가능성이 높다.

국내 개발 블록 암호 알고리즘

국내에서 개발한 블록 암호 알고리즘으로는 SEED, ARIA, HIGHT가 있다.

SEED

• 128비트 키, 128비트 블록
• 16라운드의 Feistel 구조로 구성
• DES, MISTY와 비교하였을 때 우수한 내부 함수를 내장
• 전자상거래, 금융, 무선통신 등에서 전송되는 개인정보와 같은 중요한 정보를 보호하기 위해 1999년 2월 한국인터넷진흥원과 국내 암호전문가들이 순수 국내기술로 개발
• 2009년 256 비트 키를 지원하는 SEED 256을 개발

ARIA

• 경량 환경 및 하드웨어 구현을 위해 최적화
• 대부분의 연산은 XOR과 같은 단순한 바이트 단위 연산으로 거ㅜ성
• Academy(학계), Research Institute(연구소), Agency(정부 기관)의 첫 글자들을 딴 것이다.

HIGHT

• RFID, USN 등과 같이 저전력, 경량화를 요구하는 컴퓨팅 환경을 위해 2005년 KISA, ETRI 부설연구소 및 고려대가 공동으로 개발한 64비트 블록암호 알고리즘이다.

어떤 암호를 사용하면 좋은가?

DES

• 사용하지 않는 것이 좋지만, 과거 소프트웨어와의 호환성 유지를 위해 필요하다.
• 트리플 DES*
• 호환성 때문에 앞으로도 당분간 사용하겠지만 점차적으로 AES로 대체되고 있다.
• SEED 및 ARIA*
• 우리나라 표준 암호이다.
• AES(Rijndael)*
• 빠르고 다양한 플랫폼에서 사용 가능하며 현재까지 안전성이 보장되고 있어 사용이 권장된다.