목차

1. 소개
2. 암호화 과정
3. 해독 과정
4. 중요 한계
5. 마치며

소개

암호화는 개인정보와 기밀 데이터의 보안을 위해 중요한 역할을 합니다. AES(Advanced Encryption Standard)은 현재 가장 널리 사용되는 대칭키 암호화 알고리즘입니다. AES는 미국 정부가 채택한 표준으로, 안전하고 강력한 암호화를 제공합니다.

암호화 과정

AES 암호화 과정은 다음과 같이 진행됩니다:

1. Key Expansion: 입력한 키를 기반으로 라운드 키를 생성합니다.
2. Initial Round: 입력 데이터에 라운드 키를 XOR 연산합니다.
3. Rounds: 라운드마다 SubBytes, ShiftRows, MixColumns, AddRoundKey 과정을 반복합니다.
4. Final Round: 마지막 라운드에서는 SubBytes, ShiftRows, AddRoundKey 과정만을 수행합니다.

암호화된 데이터는 암호문으로 출력됩니다.

from Crypto.Cipher import AES
from Crypto.Random import get_random_bytes

key = get_random_bytes(16)  # 16바이트의 랜덤한 키 생성
cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)  # ECB 모드로 암호화 객체 생성

plaintext = b'This is a secret message.'  # 암호화할 원문

ciphertext = cipher.encrypt(plaintext)  # 암호화 진행

print('Cipher Text:', ciphertext)

해독 과정

암호문을 해독하는 과정은 암호화 과정의 반대로 진행됩니다. AES 해독 과정은 다음과 같은 단계로 이뤄집니다:

1. Key Expansion: 입력한 키를 기반으로 라운드 키를 생성합니다.
2. Final Round: 암호문에 AddRoundKey, InvShiftRows, InvSubBytes를 적용합니다.
3. Rounds: 라운드마다 InvMixColumns, InvShiftRows, InvSubBytes, AddRoundKey 과정을 반복합니다.
4. Initial Round: 첫 번째 라운드에서는 InvSubBytes, InvShiftRows, AddRoundKey 과정만을 수행합니다.

복호화된 데이터는 원문으로 출력됩니다.

from Crypto.Cipher import AES

key = b'my_secret_key'  # 암호화할 때 사용한 키
cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)  # ECB 모드로 복호화 객체 생성

ciphertext = b'\xce\xbdu\xf3\x7f\xba:\x016G>\
error'  # 암호문

decrypted = cipher.decrypt(ciphertext)  # 복호화 진행

print('Decrypted Text:', decrypted)

중요 한계

AES는 강력한 암호화 알고리즘이지만 사용 방식에 따라 중요한 한계가 있습니다:

• 키 관리: 안전한 키 관리가 필요하며, 키가 유출되거나 분실될 경우 데이터의 보안이 손상될 수 있습니다.
• 암호 모드: ECB 모드는 보안성이 낮아 같은 데이터 블록을 같은 암호문으로 변환하기 때문에 사용을 피해야 합니다.
• 데이터 크기: AES는 고정된 블록 크기를 처리하기 때문에 긴 데이터를 암호화할 경우 추가적인 처리가 필요합니다.

마치며

AES 암호화 방식은 안전하고 강력한 암호화를 제공하여 개인정보와 기밀 데이터의 보안을 강화할 수 있습니다. 키 관리와 암호 모드 선택에 유의하여 AES를 적용하고, 데이터 크기에 따라 적절한 처리를 수행하는 것이 좋습니다.

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