RSA 보안 기술의 원리와 구조 – 비대칭 암호화의 핵심을 이해하다

 

RSA 보안 기술의 원리와 구조 – 비대칭 암호화의 핵심을 이해하다

 

인터넷에서 우리가 입력하는 비밀번호, 카드 정보, 개인정보 등은 어떻게 안전하게 전달될까요? 그 핵심에는 RSA 암호화 기술이 존재합니다. 본 글에서는 RSA의 동작 원리, 사용 사례, 보안성, 그리고 향후 위협 요인까지 체계적으로 설명합니다.

1. RSA란?

RSA는 1977년 Ron Rivest, Adi Shamir, Leonard Adleman 세 명의 이름을 따서 명명된 비대칭 키 암호화 알고리즘입니다. 비대칭 암호화는 공개키(public key)와 개인키(private key)라는 두 개의 다른 키를 사용하는 구조입니다.

2. RSA 암호화의 동작 구조

RSA는 큰 소수의 곱셈 결과는 빠르지만, 그 반대로 소인수 분해는 매우 어렵다는 수학적 성질을 기반으로 보안을 유지합니다.

기본 과정:

1. 두 개의 큰 소수 p, q를 선택
2. 두 수의 곱 n = p × q 계산 (이 값이 공개키 일부)
3. 오일러 함수 φ(n) = (p-1)(q-1) 계산
4. 암호화 지수 e 선택 (1 < e < φ(n), e와 φ(n) 서로소)
5. 복호화 지수 d 계산 (e × d ≡ 1 mod φ(n))

공개키: (e, n)
개인키: (d, n)

암호화:

암호문 C = M^e mod n

복호화:

원문 M = C^d mod n

이 구조 덕분에 공개키로는 암호화만 가능하며, 복호화는 오직 개인키 소유자만 가능합니다.

3. RSA의 주요 활용 분야

• SSL/TLS – HTTPS를 통한 웹사이트 암호화
• 전자서명 – 발신자 인증 및 데이터 위변조 방지
• 디지털 인증서 – 인증 기관(CA)이 발급하는 공개키 기반 신뢰체계
• 금융 거래 – 공인인증서, 전자결제 보안

4. RSA 키 길이와 보안성

RSA의 보안 강도는 키 길이에 따라 결정되며, 현재는 2048비트 이상이 권장됩니다.

키 길이	보안 수준	권장 여부
1024비트	낮음	사용 금지 권고
2048비트	표준	2025년 기준 기본 권장
4096비트	고강도	고보안 요구 시 사용

5. RSA의 보안 취약점과 대응

① 키 길이 부족

1024비트 이하는 슈퍼컴퓨터로 수개월 내 해독 가능한 수준으로 평가되며, 반드시 사용 금지해야 합니다.

② 양자컴퓨터 위협

RSA는 양자컴퓨터의 쇼어 알고리즘(Shor’s Algorithm)에 매우 취약합니다. RSA-2048도 수 시간 내 해독 가능해질 수 있습니다.

③ 대응 방안: 양자내성암호(PQC)

• NIST가 선정한 대체 알고리즘 (CRYSTALS-Kyber 등)
• RSA와 PQC를 함께 사용하는 하이브리드 체계 도입 중

6. 실제 사용 예시 (리눅스에서 키 생성)

openssl genrsa -out private.pem 2048
openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem

→ 개인키와 공개키를 생성하여 이메일, 웹 인증 등에 활용 가능

맺음말

RSA는 지금까지 가장 널리 사용된 공개키 기반 암호화 방식이지만, 새로운 기술의 발전은 언제든 기존 보안을 무력화시킬 수 있습니다. 현재는 RSA를 기반으로 한 보안 체계를 유지하되, 향후 PQC(Post-Quantum Cryptography)로의 이행을 준비해야 할 시점입니다.

디지털 세상의 안전을 지키는 열쇠, RSA를 정확히 이해해보세요.

 

 

 

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