[Java] 암호화 알고리즘 실무 적용 사례( SHA, AES, RSA )

데이터 보안은 현대 IT 환경에서 중요한 이슈 중 하나입니다. 특히, 데이터 암호화는 개인 정보 유출 사고로부터 발생할 수 있는 2차적인 피해를 방지하기 위한 핵심 대책입니다. 그러나 모든 데이터에 동일한 암호화 방식을 적용하는 것은 적절하지 않습니다. 데이터의 특성과 보안 요구 사항에 따라 적절한 암호화 알고리즘을 선택하여 관리하고 보관하는 것이 중요합니다.

암호화 알고리즘의 선택 기준은 주로 데이터의 암호화 목적과 특징에 따라 결정됩니다. 크게 단방향 암호화와 양방향 암호화로 나뉘며, 각각의 방식은 특정 상황에서 더 적합하다고 할 수 있습니다.

1. 단방향 암호화: 복호화 불가능

데이터의 무결성 보장
비밀번호와 같은 민감한 정보는 한 번 암호화되면 원래의 형태로 돌아갈 수 없어야 합니다. 이렇게 되면, 해커가 암호화된 데이터를 입수하더라도 원본 데이터를 알아내기 어렵습니다.

○ 해시 함수

• 해시 함수는 원본 데이터로부터 고정된 길이의 해시값을 계산합니다.
• 웹사이트의 비밀번호 저장 시, 사용자의 실제 비밀번호 대신 해시값을 저장하여 보안을 강화합니다.
• 대표 알고리즘 : SHA, MD5

▷ [Java] SHA-256 패스워드 암호화 적용 예제( SHA-256 with Salt ) 바로가기 ◁

○ 메시지 인증코드 (MAC)

• MAC은 데이터의 무결성과 동시에 인증을 보장합니다.
• 온라인 결제 시스템에서 데이터 변조를 방지하기 위해 사용됩니다.

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2. 양방향 암호화: 복호화 가능

데이터의 비밀성 유지
데이터를 안전하게 전송하고, 필요할 때 원본 데이터로 복호화할 수 있어야 합니다. 이는 온라인 쇼핑몰에서 결제 정보를 안전하게 처리하는 경우 등에서 중요합니다.

○ 대칭키 암호화 방식

• 대칭키 암호화는 하나의 키로 암호화와 복호화를 모두 수행합니다. 이 방식은 비대칭키 암호화 방식에 비해 속도가 빠르기 때문에 대량의 데이터를 실시간으로 암호화해야 하는 상황에서 유리합니다.
• 빠른 암호화 속도가 필요한 스트리밍 서비스, 대용량 파일 전송 등에서 사용됩니다.
• 대표 알고리즘 : AES, SEED

▷ [Java] AES 암호화/복호화 예제( AES-256 ) 바로가기 ◁

○ 비대칭키(공개키) 암호화 방식

• 비대칭키 암호화는 암호화와 복호화에 각각 다른 키를 사용합니다. 이로 인해 키의 분실이나 탈취에 대한 위험이 크게 줄어들며 보안성이 높아집니다. 하지만 암호화 및 복호화 과정이 복잡하므로 속도는 대칭키 방식보다 느립니다.
• SSL/TLS 인증서에서 웹사이트의 신뢰성을 보장하기 위해 사용됩니다. 또한 디지털 서명 및 인증서 발급 과정에서도 활용됩니다.
• 대표 알고리즘 : RSA

▷ [Java] RSA 공개키 암호화/복호화 예시( RSA 비대칭키 암호화 ) 바로가기 ◁

 

3. 암호화와 관련된 보안 이슈

암호화 기술은 데이터 보안을 강화하지만, 잘못된 구현이나 설정은 보안 취약점을 초래할 수 있습니다. 낮은 암호화 강도나 오래된 암호화 알고리즘 사용, 키 관리의 부실 등이 있습니다. 따라서 암호화를 적용할 때는 최신의 보안 표준과 권장 사항을 준수하는 것이 중요합니다.

※  대칭키와 비대칭키(공개키) 장점을 살린 SSL/TLS 암호화 방식 알아보기

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