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블록암호 모드

Block Cipher Mode; Block Cipher Modes of Operation
블록 암호에서 블럭 단위로 암·복호화 되는 과정을 반복적으로 운용하는 절차

종류

ECB 모드

  • 각 블록은 동일한 키를 이용하여 독립적으로 암호화
  • 평문 조작이 가능하고 재전송 공격에 취약
  • 간단한 구현, 고속 암복호화, 병렬처리 가능

CBC 모드

  • 각 평문 블록은 이전 블록 암호문와 XOR 연산 후 암호화
  • IV -> 평문 블록1과 XOR -> 암호화 -> 암호문 블록1 -> 평문 블록2와 XOR -> 암호화 -> 암호문 블록2 ...
  • Initial Vector 사용, 오류 파급 발생
  • 패딩 사용
  • 암복호화 병렬처리 불가

활용

  • 보안적으로 가장 강력한 암호화 모드로 평가
  • IPSec, 커버로스 등에서 사용

CFB 모드

  • 이전 암호문을 암호화하여 평문과 XOR(평문에 대한 직접 암호화 없음)
  • IV -> 암호화 -> 평문 블록1과 XOR -> 암호문 블록1 -> 암호화 -> 평문 블록2와 XOR -> 암호문 블록2 ...
  • Initial Vector 사용, 오류 파급 발생
  • 패딩 사용하지 않음(스트림 암호처럼 Bit 단위 암호화)
  • 암호화는 순차적으로, 복호화는 병렬처리 가능
  • 평문과 암호문의 길이가 같음

OFB 모드

  • 이전 암호 알고리즘의 출력을 암호화하여 평문과 XOR(평문에 대한 직접 암호화 없음)
  • IV -> 암호화 -> 평문 블록1과 XOR -> 암호문 블록1 -> IV를 한번 더 암호화 -> 평문 블록2와 XOR -> 암호문 블록2 ...
  • IV를 암호화하여 키 생성
  • Initial Vector 사용, 오류 파급 없음
  • 평문과 암호문의 길이가 같음
  • 암호문을 동일하게 한번 더 암호화하면 복호화됨

OFB와 CFB의 비교

  • 암호 알고리즘으로의 입력만이 다름
  • CFB 모드: 1개 앞의 암호문 블록이 암호 알고리즘으로의 입력
  • OFB 모드: 암호 알고리즘의 한 단계 앞의 출력이 암호 알고리즘으로의 입력

CFB모드와 OFB모드 비교.png

CTR 모드

  • 1씩 증가해가는 카운터를 암호화해서 키 스트림을 만들어내는 스트림 암호 모드
  • 카운터를 암호화한 비트열과 평문 블록을 XOR
  • 오류의 파급 없음
  • 암복호화 병렬처리 가능
  • IV는 사용하지 않고 카운터 값 사용

비교

스케줄링 IV 필요 오류 파급 패딩 사용

(평문 암호문 길이 다름)

암호화 병렬처리 복호화 병렬처리 결과 형태
ECB X X O O O Block
CBC O O O X X Block
CFB O O X X O Stream
OFB O X X X X Stream
CTR 카운터 X X O O Stream

  출처: 공대위키(공대위키에서 최신 문서 보기)
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