Birthday Attack (생일 공격)
생일 공격은 확률 이론의 생일 문제 뒤에 있는 수학을 이용하는 암호화 공격의 한 유형입니다. 이 공격은 둘 이상의 당사자 간의 통신을 악용하는 데 사용될 수 있습니다.
생일 공격 이해의 장점:
- 취약성 평가: 보안 연구원은 생일 공격을 사용하여 암호화 시스템 및 알고리즘의 약점을 식별합니다.
- 향상된 보안 조치: 생일 공격을 이해함으로써 개발자는 더 강력한 해시 함수와 더 큰 키 크기를 구현하여 시스템을 공격에 더 강하게 만들 수 있습니다.
생일 공격의 단점 및 위험:
- 데이터 무결성 손상: 공격자는 생일 공격을 악용하여 디지털 서명을 위조하여 데이터를 변경하거나 합법적인 실체를 사칭할 수 있습니다.
- 서비스 거부: 경우에 따라 생일 공격을 사용하여 시스템에 과부하를 주어 서비스 거부 상태로 이어질 수 있습니다.
생일 공격이 관련된 영역:
- 디지털 서명: 서명을 악용하여 위조하고 데이터 무결성을 손상시킵니다.
- 해시 충돌: 보안 조치를 우회하기 위해 서로 다른 입력에 대해 동일한 해시 값을 찾습니다.
- 비밀번호 크래킹: 충돌을 식별하여 비밀번호 해시를 더 빠르게 크래킹합니다.
생일 공격의 역학을 이해함으로써 사이버 보안 전문가는 잠재적인 취약점을 사전에 해결하고 민감한 데이터를 보호하기 위해 강력한 보안 조치를 구현할 수 있습니다.
생일 문제
23명의 사람이 있는 방에 있다고 상상해 보세요. 놀랍게도 방에 있는 두 사람이 같은 생일을 공유할 확률이 50% 이상입니다. 이것이 확률에서 “생일 문제”의 기초입니다.
암호화에 적용되는 방법
암호화의 생일 공격은 이 확률 원리를 이용합니다. 생일 대신, 해시 함수에서 충돌을 찾고 있습니다.
해시 함수는 데이터의 디지털 지문과 같습니다. 모든 입력을 받아 고정된 크기의 고유한 출력을 생성합니다.
공격
공격자는 특정 해시 출력을 찾을 필요가 없습니다. 대신, 동일한 해시 출력을 생성하는 *두 개의 서로 다른 입력*을 찾으려고 합니다. 이것을 충돌이라고 합니다.
예시
안전한 메시징 앱이 있다고 가정해 보겠습니다. 메시지가 변조되지 않았는지 확인하기 위해 해시 함수를 사용하여 디지털 서명이 생성됩니다.
- 공격자는 악성 메시지의 약간 다른 버전의 방대한 수를 생성할 수 있습니다.
- 그런 다음 각 버전의 해시를 계산하여 충돌을 찾습니다.
- 합법적인 메시지의 해시와 충돌이 발견되면 메시지를 교환할 수 있습니다.
수신자는 디지털 서명(해시에 기반)이 유효해 보이기 때문에 악성 메시지가 합법적이라고 생각하도록 속게 됩니다.
핵심 내용
생일 공격은 충돌 확률을 최소화하기 위해 강력한 해시 함수와 큰 해시 크기의 중요성을 강조합니다.
생일 역설: 놀라운 기초
23명이 있는 방에 들어간다고 상상해 보세요. 두 사람이 같은 생일을 공유할 가능성은 무엇일까요? 생각보다 높습니다! 사실, 이러한 발생이 50% 이상 될 확률이 있습니다. 이 직관에 어긋나는 현상은 “생일 역설”로 알려져 있습니다.
암호화에서 확률 활용
이제 암호화로 돌아가 보겠습니다. 생일 공격은 암호화 해시 함수와 같이 겉보기에 무작위 데이터에서 충돌을 찾기 위해 동일한 원리를 활용합니다.
작동 방식:
- 해시 함수: 데이터를 위한 디지털 지문이라고 상상해 보세요. 입력을 받아 고유하고 고정된 크기의 출력을 생성합니다.
- 공격자의 목표: 공격자는 동일한 해시 출력을 생성하는 두 개의 서로 다른 입력(충돌)을 찾는 것을 목표로 합니다.
- 역설 활용: 공격자는 모든 가능성을 무차별 대입하는 대신 생일 역설을 사용합니다. 그들은 합법적인 메시지의 많은 변형과 악성 메시지의 많은 변형을 생성합니다. 생일 역설로 인해 동일한 해시를 생성하는 두 개의 변형(하나는 합법적이고 하나는 악성)을 찾을 가능성이 놀라울 정도로 높습니다.
위험:
충돌이 발견되면 공격자는 시스템이 여전히 진본이라고 믿는 동안 합법적인 메시지를 악성 메시지로 바꿀 수 있습니다. 이는 데이터 침해, 무단 액세스 등으로 이어질 수 있습니다.