[java] 키 교환 프로토콜

11 Dec 2023

java

보안을 유지하고 데이터를 안전하게 전송하기 위해 키 교환 프로토콜은 매우 중요합니다. 이 포스트에서는 대칭 키와 공개 키 기반의 키 교환 방법을 살펴보겠습니다.

대칭 키 교환(Symmetric Key Exchange)

대칭 키 교환 방법은 통신 양 당사자가 동일한 키를 사용하여 암호화 및 복호화를 수행하는 방식입니다. 대표적인 대칭 키 교환 방법으로는 Diffie-Hellman 키 교환 프로토콜이 있습니다. 이 방법은 키를 안전하게 교환하기 위해 중간자 공격에 대비하여 설계되었습니다.

다음은 Java에서 Diffie-Hellman 키 교환의 예시 코드입니다.

import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PublicKey;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import javax.crypto.KeyAgreement;

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DH");
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();

KeyAgreement keyAgreement = KeyAgreement.getInstance("DH");
keyAgreement.init(keyPair.getPrivate());

// 수신자 측에서 수신한 공개 키로 해당 작업을 진행합니다.
byte[] receivedPublicKeyBytes = // 수신한 공개 키
X509EncodedKeySpec x509KeySpec = new X509EncodedKeySpec(receivedPublicKeyBytes);
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("DH");
PublicKey receivedPublicKey = keyFactory.generatePublic(x509KeySpec);

keyAgreement.doPhase(receivedPublicKey, true);

byte[] sharedSecret = keyAgreement.generateSecret();

공개 키 교환(Public Key Exchange)

공개 키 교환 방법은 공개 키와 개인 키를 사용하여 키 교환을 수행하는 방식으로, 대칭 키 교환의 단점을 극복하기 위해 사용됩니다. RSA 알고리즘을 이용한 공개 키 교환 프로토콜은 대표적인 예입니다.

이제, Java에서 RSA 알고리즘을 사용하여 공개 키 교환을 하는 예시 코드를 살펴보겠습니다.

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Security;
import javax.crypto.Cipher;

KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048);
KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();

PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();

// 공개 키를 이용하여 메시지를 암호화
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encryptedMessage = cipher.doFinal("This is a secret message".getBytes());

// 개인 키를 이용하여 암호문을 해독
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] decryptedMessage = cipher.doFinal(encryptedMessage);

키 교환 프로토콜은 데이터 보안을 유지하고 안전한 통신을 위해 빠질 수 없는 요소입니다.

대칭 키 교환(Symmetric Key Exchange)

공개 키 교환(Public Key Exchange)

참고 자료