Computer Science/Security

페이스텔 암호 구조 with 대칭 블록 암호

Beomsu Koh 2023. 3. 28.

페이스텔 암호 구조 with 대칭 블록 암호

대부분의 대칭 블록 암호 알고리즘 구조는 페이스텔 구조에 기초해서 만들어졌다

페이스텔 암호 구조의 기본 원리

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2w 비트인 평문 블록과 키 K가 암호 알고리즘의 입력으로 사용 될 것이다
우선 평문 블록을 L0와 R0로 쪼개서 각 N 번의 라운드를 거쳐 암호문 블록을 생성하기 위해 합쳐진다

페이스텔 암호의 장점은 암호/복호 알고리즘 두 가지를 서로 다른 알고리즘으로 구현할 필요가 없다

라운드 함수와 라운드 키 - 페이스텔 구조의 핵심

각 라운드 과정에 사용 되는 입력 값은 이전 라운드 과정의 결과물인 L과 R 값이다
또한, 각 라운드마다 사용 되는 서브 키 K 또한 모두 다르다.

모든 라운드 과정은 왼쪽 반 데이터에 substitution을 수행한다.
그 후 라운드 함수 F를 데이터의 R에 적용한 다음, 그 함수의 출려과 데이터 L에 XOR을 시행하는 식으로 진행 된다.

이 후 과정에서는 L과 R의 데이터를 교환 즉 치환을 수행 한다

  • 핵심 단어 : 대체 - 라운드 함수 - 배타적 논리 합 - 치환

대칭 블록 암호

앞선 페이스텔 암호 구조를 설명한 이유는 대칭 블록 암호의 일반적인 특성을 배울 수 있기 때문이다.

대칭 블록 암호는 여러 개의 라운드로 이루어지며, 각 라운드 값은 대체와 치환을 수행 한다.

대칭 블록 암호의 구현은 아래 매개 변수와 설계 특성에 따라 달라진다

  • 블록 길이
  • 키 길이
  • 라운드 수
  • 서브 키 생성 알고리즘
  • 빠른 소프트웨어 암호/복호
  • 용이한 해독
    • 암호 학자들이 고도의 확신을 갖고 강한 보안성을 갖는 알고리즘을 만들 수 있다
    • 암호화 알고리즘이 간결하고 명확할 수록, 보안성을 평가하고 개선하기 용이하다

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