공개키 인프라스트럭처(Public Key Infrastructure, PKI)는 정보보호와 암호화를 위한 표준화된 시스템입니다. PKI는 공개키 암호화, 디지털 인증서, 인증 기관, 인증서 관리 등을 포함하며, 안전하고 신뢰할 수 있는 통신을 제공하는데 사용됩니다.

PKI는 암호학에서 가장 기본적인 개념인 공개키와 개인키를 기반으로 작동합니다. 개인키는 사용자에게 속하며, 비밀로 유지되어야 합니다. 공개키는 개인키와 쌍을 이루며, 다른 사람에게 공개될 수 있습니다.

PKI의 핵심 요소는 디지털 인증서입니다. 디지털 인증서는 공개키와 사용자 식별 정보를 포함하며, 인증 기관에 의해 서명됩니다. 이 디지털 인증서는 공개키의 진위성과 해당 공개키를 소유한 사용자의 신원을 보증하는 역할을 합니다.

PKI는 다양한 기술과 프로토콜을 사용하여 보안 통신을 구축할 수 있습니다. 예를 들어, SSL/TLS 프로토콜은 웹사이트 간의 암호화된 통신을 가능하게 합니다. 이를 통해 개인 정보와 민감한 데이터의 안전한 전송이 보장됩니다.

Python을 사용한 PKI 예제

이제 Python을 사용하여 간단한 PKI 예제를 살펴보겠습니다. 아래의 코드는 공개키와 개인키를 생성하고, 메시지를 암호화하고 복호화하는 과정을 보여줍니다.

import rsa

# 공개키와 개인키 생성
(public_key, private_key) = rsa.newkeys(2048)

# 메시지 암호화
message = "Hello, PKI!"
encrypted_message = rsa.encrypt(message.encode(), public_key)

# 암호화된 메시지 복호화
decrypted_message = rsa.decrypt(encrypted_message, private_key).decode()

print("Original message:", message)
print("Decrypted message:", decrypted_message)

위 코드에서는 rsa 라이브러리를 사용하여 공개키와 개인키를 생성합니다. newkeys() 함수는 키 쌍을 생성하고, 자동으로 공개키와 개인키를 반환합니다.

encrypt() 함수를 사용하여 메시지를 공개키로 암호화하고, decrypt() 함수를 사용하여 암호화된 메시지를 개인키로 복호화합니다.

결과적으로, 원래의 메시지와 복호화된 메시지가 동일함을 확인할 수 있습니다.

이것은 간단한 PKI 예제이며, 실제로는 더 복잡한 프로세스와 보안 기능이 필요합니다. 그러나 이 예제를 통해 PKI의 기본 개념을 이해할 수 있습니다.

PKI는 현대 보안 시스템에서 매우 중요한 역할을 합니다. 암호화, 인증 및 안전한 통신은 현대 사회에서 절대적으로 필요한 요소이며, PKI는 이러한 요구를 충족시키기 위해 사용되는 강력한 도구입니다.