[블록체인] 2. 암호화 기술 : Blockchain Encryption Technology

 

목차 : 암호화 기술 개요 / RSA와 ECC / HASH / 비트코인에서 암호화 활용

 

암호화 기술 개요

- 대칭키 : 동일한 키로 암호화, 복호화 가능

- 비대칭키 : 비밀키로 평문을 암호화, 공개키로 복호화

 

RSA와 ECC

RSA

- 공개키 암호 시스템의 대표적인 알고리즘, 1978년 등장

- 비대칭키 방식

- 큰 수의 소인수분해가 어렵다는 특징에서 착안

- 현재 RSA-2048은 2048bit를 키로 사용하는 가장 대중적인 알고리즘

 

ECC

- 타원곡선 암호 (Elliptic Curve Cryptography)

- RSA는 1000bits 이상의 큰 숫자를 키로 사용하여 연산량이 많아졌는데, 이의 대체제로 1985년 제안됨

- ECC는 더 적은 비트로 동등한 수준의 안전성

- 요구하는 키의 길이가 비교적 작으나, 복잡한 전문 지식을 요구하므로 블록체인에서 자주 사용됨

- 비트코인에서는 secp256k1 타원곡선 이용

타원곡선

 

HASH

- 메시지를 비교할 때 직접 비교하는게 아니라 메시지의 '지문'을 비교

- 해시 함수는 어떤 임의 데이터에서 고정길이의 결과값을 빠르게 출력함

- 일방향성(해시값에서 메시지를 알아낼 수 없다)

- 충돌이 거의 발생하지 않음

 

Hash 활용 예시

- 소프트웨어 무결성 검증

- pw를 기초로 한 암호화 (PBE)

- 메시지 인증코드

- 디지털 서명, 의사난수 생성기 등..

 

Hash 공격 예시

- Birthday Problem

n명의 학생 중 두 학생의 생일이 같을 확률 p(n)

n명의 생일이 모두 다를 확률 = 1 - p(n)

 

p(23) = 50.730%

n이 23 이상만 되어도 50%이상의 확률로 같은 해시값의 두 메시지를 찾을 수 있게됨

 

 

비트코인에서 암호화 활용

- 비트코인 개인 키 생성 : 256bit 랜덤 숫자 활용

- 비트코인 주소 생성

- 비트코인 거래 서명

- 블록 헤더에서 헤더 해시 생성

- 트랜젝션에서 UTXO를 찾거나 TxID로 활용

- 머클 트리의 루트