선택암호문공격

선택암호문공격(Chosen Ciphertext Attack, CCA)은 암호 분석가가 임의로 선택된 암호문과 일치하는 평문으로부터 암호 키를 알아내기 위해 시도하는 공격이다. 공개 키 암호 방식에서 응용되는 것으로 사설 키가 한번 알려지면 같은 종류의 메시지에서는 모두 복호화된다.

개요

다른 많은 보안 체계는 선택암호문공격에 의해 무효화 될 수 있다. 예를 들어, El Gamal 암호 시스템은 선택평문공격에게는 안전하지만, 선택암호문공격에 의해 쉽게 무시 될 수 있다. SSL 프로토콜에 사용된 RSA 패딩의 초기 버전은 정교한 적응형 선택암호문공격에 취약하여 SSL 세션 키를 노출했다. 선택암호문공격은 일부 자체 동기화 스트림 암호에도 영향을 미친다. 변조 방지 (tamper-resistant) 암호화 스마트 카드의 설계자는 기기의 숨겨진 비밀키를 복구하기 위해 다량의 선택암호문을 발행 할 수 있는 상대방의 통제를 받을 수 있기 때문에 이러한 공격에 주의해야한다. 1990년 무결성 증명을 통한 이중 암호화 방식을 제안했던 Moni Naor와 Moti Yung의 초기 작업 단계에는 공개키 암호 시스템이 선택암호문공격을 견딜 수 있는지 알 수 없었다. 이 연구는 이전에 비해 훨씬 더 명료하게 선택된 암호문 공격에 대한 보안 개념을 이해하고 공격의 변형에 대한 다양한 보호 기능을 갖춘 시스템 구축 연구 방향을 열었다.

종류

선택암호문공격은 다른 공격과 마찬가지로 적응형 또는 비적응형일 수 있다. 적응형 선택암호문공격에서 공격자는 이전 암호해독의 결과를 사용하여 암호문을 선택할 수 있는 정보를 제공할 수 있고, 비적응형 선택암호문공격에서 공격자는 결과를 보지 않고 해독할 암호문을 선택할 수 있다. 공격자는 평문을 본 후, 더 이상 추가 암호문 해독이 불가능하다.

• 런치타임 공격

선택된 암호문 공격의 특수 변형은 '런치타임', '미드나잇', '무관심'공격으로, 공격자가 선택암호문쿼리를 적용 할 수 있지만 특정 시점까지만 수행 할 수 있으며, 시스템을 공격 할 수 있는 향상된 기능을 보여준다. "런치타임 공격"이라는 용어는 암호 해독 능력을 가진 사용자 컴퓨터가 사용자가 점심식사를 하러 나가는 동안 공격자가 사용할 수 있다는 개념이다. 공격자가 선택암호문쿼리를 사용 가능하다면 암호화 된 메시지는 안전할 수 없다. 이 공격은 '비 적응형 선택암호문공격'이라고 불리는데, 여기에서 '비 적응형'은 공격자가 도전에 대응하여 쿼리를 조정할 수 없다는 사실을 말한다. 이는 선택암호문쿼리의 기능이 만료 된 후에 주어진다.

• 적응형 선택암호문공격

적응형 선택암호문공격은 공격 암호문자 자체가 쿼리되지 않을 수 있다는 규정만을 가지고, 공격 암호문자를 공격자에게 주기 전,후에 적응형으로 선택할 수 있는 공격이다. 이는 런치타임 공격보다 강력한 공격으로, CCA1(런치타임)공격과 비교하여 CCA2 공격이라고한다. 이 모델은 선택암호문공격에 대한 보안 증명에서 사용해야 하기 때문에 중요하다. 이 모델에서 공격이 불가능하다는 증거는 선택암호문공격을 수행 할 수 없다는 것을 의미한다. 수 많은 암호 시스템이 선택암호문공격에 대해 안전하다는 것이 증명되었다. 일부는 대수적 가정에만 근거하여 이 보안 속성을 증명하고, 일부는 이상화된 무작위 오라클 모델을 추가로 요구한다. 예를 들어, Cramer-Shoup시스템은 이론적인 가정과 이상화가 없다는 것에 근거하여 안전하고, 여러 가지 조사 후에 RSA-OAEP가 이상적인 무작위 오라클 모델에서 RSA가정에 의하여 안전하다는 것도 확인되었다.

특징

선택암호문공격에서는 평문 값과 암호문 값 모두를 선택한다. 공격자가 선택하는 모든 평문에 대해 대응하는 암호문을 얻고 공격자가 선택한 각 암호문에 대해 대응하는 평문을 얻는다. 이 공격은 선택평문공격보다 강력하다. 공격자가 자유롭게 평문을 선택할 수도 있고, 암호문을 선택할 수도 있기 때문이다. 결론적으로 모든 공격은 키 값을 알아내는 것이 목적이다. 또한, 암호분석가가 복호화 장치에 접근 가능한 상황에 사용이 가능하며, 선택한 암호문에 해당하는 평문을 얻을 수 있고, 다른 관측된 암호문에 해당하는 평문 도출이 가능하다.

참고자료

• 〈Chosen-ciphertext attack〉, 《위키피디아》
• emzei, 〈암호 공격 방식〉, 《티스토리》, 2016-07-06
• 물한방울, 〈암호공격의 종류〉, 《네이버 블로그》, 2013-12-14
• 〈선택 암호문 공격〉, 《네이버 지식백과》
• 전주현, 〈암호문 공격 유형 4가지〉, 《네이버 카페》, 2013-04-04

같이 보기

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