파이썬을 활용한 IoT 장치에서의 데이터 보안을 위한 암호화 방법

17 Oct 2023

python

IoT(Internet of Things) 기기는 우리의 일상 생활에서 점점 더 중요한 역할을 하고 있습니다. 하지만 많은 IoT 기기들이 개인 정보나 민감한 데이터를 포함하고 있기 때문에 데이터 보안이 매우 중요합니다. 이러한 데이터를 보호하기 위해서는 암호화 방법을 활용해야 합니다.

암호화는 데이터를 인가된 사용자만이 해독할 수 있는 형태로 변환하는 과정을 말합니다. 아래는 파이썬을 활용한 IoT 장치에서 데이터 보안을 위한 암호화 방법 몇 가지를 살펴보겠습니다.

1. 대칭키 암호화(Symmetric Key Encryption)

대칭키 암호화는 암호화와 복호화에 동일한 키를 사용하는 방식입니다. 이 방법은 간단하고 빠르지만, 키를 안전하게 교환해야 한다는 단점이 있습니다. 파이썬에서는 cryptography라는 패키지를 사용하여 대칭키 암호화를 구현할 수 있습니다.

from cryptography.fernet import Fernet

# 키 생성
key = Fernet.generate_key()
cipher_suite = Fernet(key)

# 암호화
plaintext = "암호화할 데이터"
encrypted_text = cipher_suite.encrypt(plaintext.encode())

# 복호화
decrypted_text = cipher_suite.decrypt(encrypted_text).decode()

2. 공개키 암호화(Public Key Encryption)

공개키 암호화는 암호화와 복호화에 서로 다른 키를 사용하는 방식입니다. 공개키는 모두에게 공개되어 있고, 개인키는 소유자만 가지고 있습니다. 데이터를 암호화할 때는 수신자의 공개키를 사용하고, 복호화할 때는 수신자의 개인키를 사용합니다. 파이썬에서는 cryptography 패키지의 RSA 모듈을 사용하여 공개키 암호화를 구현할 수 있습니다.

from cryptography.hazmat.primitives import serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa, padding

# 공개키 및 개인키 생성
private_key = rsa.generate_private_key(
    public_exponent=65537,
    key_size=2048
)
public_key = private_key.public_key()

# 공개키 저장
public_key_pem = public_key.public_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)
with open("public_key.pem", "wb") as f:
    f.write(public_key_pem)

# 데이터 암호화
plaintext = "암호화할 데이터"
encrypted_text = public_key.encrypt(
    plaintext.encode(),
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
)

# 복호화
with open("private_key.pem", "rb") as f:
    private_key_pem = f.read()
private_key = serialization.load_pem_private_key(
    private_key_pem,
    password=None
)
decrypted_text = private_key.decrypt(
    encrypted_text,
    padding.OAEP(
        mgf=padding.MGF1(algorithm=hashes.SHA256()),
        algorithm=hashes.SHA256(),
        label=None
    )
).decode()

위의 코드 예시에서는 공개키를 파일로 저장하고, 개인키는 파일에서 로드하도록 되어 있습니다.

이외에도 해시 함수를 활용한 암호화 방법이나 다양한 암호화 알고리즘을 사용하여 데이터 보안을 강화할 수 있습니다. 암호화는 보안에 필수적인 요소이므로, 개발자는 IoT 장치에서 데이터 보안을 위한 암호화 방법을 항상 고려해야 합니다.

References

#보안 #암호화