파이썬으로 블록 암호화 모드 구현하기

17 Oct 2023

python

블록 암호화 모드는 암호화 알고리즘을 사용하여 데이터를 블록 단위로 암호화하는 기법입니다. 이 기법을 파이썬으로 구현하는 방법을 알아보겠습니다.

ECB (전자 코드북) 모드

ECB (Electronic Codebook) 모드는 가장 간단한 블록 암호화 모드로, 평문을 블록 단위로 나누고 각 블록을 독립적으로 암호화하는 방식입니다. 이 모드의 구현은 다음과 같습니다.

from cryptography.hazmat.primitives.ciphers import Cipher, algorithms, modes
from cryptography.hazmat.backends import default_backend
import os

def encrypt_ecb(key, plaintext):
    cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.ECB(), backend=default_backend())
    encryptor = cipher.encryptor()
    ciphertext = encryptor.update(plaintext) + encryptor.finalize()
    return ciphertext

def decrypt_ecb(key, ciphertext):
    cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.ECB(), backend=default_backend())
    decryptor = cipher.decryptor()
    plaintext = decryptor.update(ciphertext) + decryptor.finalize()
    return plaintext

# 테스트
key = os.urandom(32)  # 32바이트 랜덤 키 생성
plaintext = b'This is a test message.'
ciphertext = encrypt_ecb(key, plaintext)
decrypted_text = decrypt_ecb(key, ciphertext)

print("평문:", plaintext)
print("암호문:", ciphertext)
print("복호화된 텍스트:", decrypted_text)

CBC (암호 블록 연결) 모드

CBC (Cipher Block Chaining) 모드는 블록 간의 종속성을 도입하여 강력한 암호화를 제공하는 블록 암호화 모드입니다. ECB 모드와 달리 각 블록은 암호화할 때 이전 블록의 암호문과 XOR 연산을 수행합니다. 이 모드의 구현은 다음과 같습니다.

def encrypt_cbc(key, iv, plaintext):
    cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend())
    encryptor = cipher.encryptor()
    ciphertext = encryptor.update(plaintext) + encryptor.finalize()
    return ciphertext

def decrypt_cbc(key, iv, ciphertext):
    cipher = Cipher(algorithms.AES(key), modes.CBC(iv), backend=default_backend())
    decryptor = cipher.decryptor()
    plaintext = decryptor.update(ciphertext) + decryptor.finalize()
    return plaintext

# 테스트
key = os.urandom(32)
iv = os.urandom(16)
plaintext = b'This is a test message.'
ciphertext = encrypt_cbc(key, iv, plaintext)
decrypted_text = decrypt_cbc(key, iv, ciphertext)

print("평문:", plaintext)
print("암호문:", ciphertext)
print("복호화된 텍스트:", decrypted_text)

블록 암호화 모드는 데이터 보안에 중요한 역할을 합니다. 적절한 모드를 선택하여 암호화를 사용하는 것은 보안 강화에 도움이 됩니다. 파이썬의 cryptography 모듈을 사용하여 간단한 블록 암호화 모드를 구현하는 방법을 알아보았습니다.

ECB (전자 코드북) 모드

CBC (암호 블록 연결) 모드

참고 자료