AES(Advanced Encryption Standard) 개념, 원리, 장단점 총정리

 

목차

 

AES(Advanced Encryption Standard) 개념

AES(Advanced Encryption Standard)는 현대 IT 보안 애플리케이션에서 널리 사용되는 대칭 암호화 알고리즘이고 노후화된 데이터 암호화 표준(DES)을 대체하기 위해 2001년 미국 국립표준기술원(NIST)에 의해 암호화 표준으로 선정되었다.

여기서 DES란?

DES는 데이터 암호화 표준(Data Encryption Standard)의 약자로, 전자 데이터를 보호하기 위해 사용되는 대칭 키 블록 암호화 방식이다. 1970년대에 IBM에 의해 개발되었고 1977년에 암호화를 위한 미국 정부 표준이 되었다.

 

DES 동작원리

DES는 암호화할 데이터를 64비트 블록으로 나눈 다음 56비트의 비밀 키를 사용하여 각 블록 내의 데이터에 일련의 수학적 연산을 적용하는 방식으로 작동한다. 암호화 프로세스는 16라운드의 치환 및 순열 작업을 포함하며, 결과적으로 생성되는 암호문 또한 64비트이다.

 

DES  결론

DES는 여러 해 동안 널리 사용되었지만 컴퓨터의 성능이 향상됨에 따라 보안이 공격에 점점 취약해졌다. 이에 대응하기 위해서, 국립표준기술연구소(NIST)는 2001년 DES를 대체할 AES(Advanced Encryption Standard)를 개발하였다. 오늘날 DES는 더 이상 안전한 암호화 방법으로 간주되지 않으며 최신 IT 보안 애플리케이션에 사용하는 것이 권장하지 않는다.

요약하면 DES는 과거 전자 데이터 보호를 위해 널리 사용되던 암호화 방식이지만, 보다 강력한 컴퓨터가 등장하면서 보안이 사이버공격에 취약해졌으며, 더 안전하고 효율적인 AES 암호화 방식으로 대체되었다.

 

AES(Advanced Encryption Standard) 원리

AES는 암호화할 데이터를 블록으로 나눈 다음 각 블록 내의 데이터에 일련의 수학적 연산을 적용하여 작동한다. 이 알고리즘은 128비트의 고정 블록 크기를 사용하지만 128, 192 또는 256비트의 키 크기를 지원한다. 키 크기는 데이터를 암호화하기 위해 데이터에 적용되는 수학적 연산의 라운드 수를 결정하게 된다. 라운드를 더 많이 사용할수록 암호화는 더 안전하게 보호 되지만 대신 컴퓨팅 연산 성능이 많이 요구된다.

AES의 장점

• 보안
  • AES의 보안은 높이 평가되며, 암호학자와 해커들의 수년간의 공격을 견뎌왔다.
• 효율성
  • AES는 계산 자원 측면에서 비교적 효율적이어서 광범위한 응용 분야에서 사용하기에 적합하다.
• 유연성
  • AES는 다양한 키 크기를 지원하므로 다양한 보안 요구사항에 적응할 수 있다.
• 표준화
  • AES는 널리 사용되고 표준화되어 있어 다양한 시스템과 애플리케이션에서 구현하기가 더 쉽다.

 

AES의 단점

• 키 관리
  • 다른 암호화 알고리즘과 마찬가지로 AES의 보안은 암호화 키의 관리에 따라 달라지며, 키가 제대로 보호되지 않으면 암호화된 데이터가 공격에 취약할 수 있다는 단점이 존재한다.
• 제한된 블록 크기
  • AES는 128비트의 고정된 블록 크기를 가지고 있어 큰 파일을 효율적으로 암호화하는 기능을 제한할 수 있다.
    하지만 이 문제는 파일을 더 작은 블록으로 분할하여 해결할 수 있지만, 암호화 프로세스의 오버헤드와 복잡성을 증가시킬 수도 있게 된다.

 

AES 암호화 방식의 요약 결론

전반적으로 AES는 현대 IT 보안 애플리케이션에서 널리 사용되는 매우 안전하고 효율적인 암호화 알고리즘이다. 표준화와 유연성 덕분에 광범위한 애플리케이션에서 널리 사용되는 옵션이지만 암호화 키를 신중하게 관리하고 고정 블록 크기의 한계를 고려하는 것이 중요하다.