지금까지 공개 키 암호 시스템이 무엇이며 어떤 기능이 있는지 알아보았습니다. 이제 기존 비밀 키 암호 시스템(대칭 키 암호 시스템)을 사용하던 상황에서 공개 키 암호 시스템을 어떤 목적에서 개발했는지 살펴봅니다.

공개 키 암호 시스템의 등장 배경은 공개 키 암호 시스템의 첫 번째 기능인 공개 키 암호화(수신자 지정 암호화)와 밀접한 관련이 있습니다. 비밀 키 암호 시스템에서 두 사람이 암호화된 메시지를 안전하게 주고받으려면 비밀 키를 공유해야 합니다. 송신자가 암호화할 때 사용한 비밀 키와 동일한 비밀 키가 복호화할 때 필요하기 때문입니다. 그러다 보니 키를 어떻게 안전하게 나눠 가질 것인가 하는 현실적인 문제가 발생합니다. 두 사람이 직접 만나 키를 공유하지 않는 한 멀리 떨어진 사람에게 안전하게 비밀 키를 전달할 방법이 없기 때문이지요. 수신자를 지정할 수 있는 공개 키 암호화 기능(공개 키 암호 시스템의 첫 번째 기능)은 이것의 해결책으로 처음 등장했습니다.

송신자는 비밀 키 암호 시스템으로 암호화한 메시지를 보내면서 ‘자신이 사용한 비밀 키를 공개 키로 암호화하여’ 암호화한 메시지와 함께 전송합니다. 수신자는 자신에게 있는 개인 키로 암호화(공개 키 암호화, 즉 수신자 지정 암호화)된 비밀 키를 복호화하고, 그렇게 얻은 비밀 키로 다시 암호화(비밀 키 시스템으로 암호화)된 메시지를 복호화합니다. 즉, 공개 키와 개인 키를 잘 분배할 수 있는 구조(공개 키 기반 구조 : Public Key Infrastructure, PKI)만 미리 구축한다면 송신자와 수신자는 서로 만나지 않고도 안전하게 통신할 수 있습니다.3

비밀 키 암호 시스템은 순열과 치환을 여러 형태로 반복 배치하는 SP 네트워크 방식으로 구현합니다. 하지만 공개 키 암호 시스템에서는 수학적으로 비대칭적인 연산이 필요합니다.4 이런 비대칭 연산을 처음 제안한 사람이 바로 암호학 역사에서 빼놓을 수 없는 디피(Diffie)와 헬먼(Hellman)입니다.

 

| 디피와 헬먼 |

 

 

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