제2장. 대칭 암호와 메시지 기밀성

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2.3 랜덤넘버와 의사랜덤넘버

제2장. 대칭 암호와 메시지 기밀성

목포해양대해양컴퓨터공학과

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랜덤넘버

•

랜덤넘버

(random number)

의 역할

• 다양한 네트워크 응용에서 암호화를 할 때 중요한 역할

•

랜덤넘버 활용도

• RSA 암호 알고리즘 및 공개키 알고리즘 키 생성

• 대칭 스트림 암호 스트림 키 생성

• 임시 세션키 생성

• Kerberos에서 키 배포시 랜덤넘버를 사용하여 재전송 공격을

방어를 위한 핸드셰이킹에 사용

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(4)

랜덤넘버 특성

•

무작위성

(randomness)

• 균등분포(Uniform distribution)

• 수열의 분포가 균등해야 함 (0, 1이 나오는 빈도가 거의 비슷해야)

• 테스트 가능

• 독립성(Independence)

• 어떠한 부분수열도 다른 수열로부터 추론할 수 없어야 함

• 일반적 테스트 없음 (대신 여러 개의 독립성에 대한 테스트를 통한 증명)

•

예측불가능성

(Unpredictability)

• 진성 랜덤넘버(true random number)

• 수열에 나타나는 모든 수가 통계적으로 수열 안의 다른 수와

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(5)

TRNG, PRNG, PRF (1)

•

진성 랜덤넘버생성기(TRNG: true random number generator)

•

의사 랜덤넘버

(pseudorandom number)

• 알고리즘에 의한 값 생성

• 입력 값을 알면 출력 값을 정확히 알 수 있음

• 그러나 생성된 수열은 여러가지 무작위성 테스트를 통과할 수 있음

• 종자(seed) 값이 같으면 출력값이 같은 결정적 알고리즘 사용

•

의사 랜덤넘버 생성기

(PRNG: Pseudorandom number generator)

•

의사 랜덤 함수(PRF: Pseudorandom function)

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(6)

TRNG, PRNG, PRF (2)

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알고리즘 설계

•

알고리즘 설계

• 특정목적 알고리즘:

• 의사랜덤 비트 스트림을 생성하기 위해서 특정하게 그 목적만을 위해 설계

• 스트림 암호용 (RC-4)

• 기존 암호 알고리즘을 이용한 알고리즘:

• 암호를 이용해서 의사랜덤비트 생성

• 세 가지 방법

• 대칭 블록 암호

• 비대칭 암호

• 해시함수와 메시지 인증 코드 ^{목포해양대}

해양컴퓨터공학과

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