디피-헬만

디피 헬만 (Diffie-Hellman)은 1976년 스탠포드 대학의 휘트필드 디피 (Whitfield Diffie)와 마틴 헬만 (Martin Hellman)이 <New Directions in Cryptography> 라는 논문에서 처음으로 공개 발표하였다. 이 논문을 통해 디피 헬만 키 교환은 제일 기초가 되는 암호학적 통신 방법을 만들었다. RSA 암호화 알고리즘의 바탕이 되기도 하였다.

동작 원리

• 공개적으로 교환할 발생기 (Generator) 를 생성. (p는 소수, g는 생성자)
• A는 개인키 a를 이용하여 g^a mod p를 생성.
• B는 개인키 b를 이용하여 g^b mod p를 생성.
• A는 B에게 g^a mod p를 보내고 B는 A에게 g^b mod p를 보냄.
• A는 자신의 개인키 a를 이용하여 g^ab mod p 를 생성하고 B는 자신의 개인키 b를 이용하여 g^ab mod p를 생성.
• A와 B는 새롭게 생성된 키를 대칭키 (비밀키)로 이용. (A와 B가 교환하여 결합한 값이 서로 같다는 것을 확인)
• A와 B 이외의 인물은 a와 b를 알 수 없으며, g, p, g^a mod p, g^b mod p는 알 수 있다.

특징

장점

• 디피 헬만 알고리즘은 대칭키를 비밀스럽게 만들 수 있다.
• 비밀키를 필요시 마다 다르게 생성하여, 비밀키 보관에 따른 노출 위험성이 작아진다.

단점

• 제 3자의 공격에 취약하다. (A 혹은 B로 위장하여 공격할 수 있다.)
• 상대방에 대한 인증 기능이 없다.

단점에 대한 해결책

• 인증된 Diffie-Hellman 키 교환 사용 (공격자에 의한 공개키의 변조를 방지하기 위하여 전자 서명된 공개키를 상호 교환)

참고 자료

• 〈디피 헬만 알고리즘(Diffie-Hellman Algorithm〉, 《개인블로그》, 2018-04-22
• 〈공개키 암호 시스템〉, 《안동대학교 교수 차영욱》

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