PKI

PKI는 전자상거래의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 인증, 무결성, 부인봉쇄 등의 요건을 충족하기 위한 인증 기술로써 서비스는 전자서명 기술을 활용한다.

전자서명 기술을 효과적으로 이용하기 위해서는 공개키 암호 방식이 필요하며, 공개키 암호 방식을 이용한 인증 방법을 구현하기 위한 기술적, 제도적 기반이 요구되는데 이를 공개키 기반구조(PKI : Public Key Infrastructure)라고 한다.

전자상거래의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위한 인증, 무결성, 부인봉쇄 등의 서비스는 전자서명 기술을 활용함으로써 해결 가능하다. 전자서명 기술을 효과적으로 이용하기 위해서는 공개키 암호 방식이 필요하며, 공개키 암호 방식을 이용한 인증 방법을 구현하기 위한 기술적, 제도적 기반이 요구되는데 이를 공개키 기반구조(PKI : Public Key Infrastructure)라고 한다.

PKI는 공개키(Public Key)와 개인키(Private Key)로 구성된 한쌍의 키를 이용하여 다음과 같은 기능들을 구현하고 있다.

기밀성이란 인가되지 않은 방식으로 정보를 획득할 수 없도록 하는 것으로 PKI에서는 기밀성을 보장하기 위해서 상대방에게 메시지 전송 시 수신자의 공개키를 이용하여 메시지를 암호화하여 전송하면 암호화된 메시지를 전송받은 수신자는 자신의 개인키를 이용하여 메시지를 복호화한다.

이를 위해서 송신자는 수신자의 공개키를 보유하고 있어야 하며 이에 대한 구현 과정은 다음과 같다.

공개키를 이용한 암호화 과정(이미지)

무결성이란 전송된 데이터가 변경/파괴/위조되지 않은 상태를 말하며 PKI에서는 이를 보장하기 위하여 Hash 함수를 이용한다.

Hash함수는 ‘단방향 함수’로써 원본이 1비트만 변경되도록 2개의 문서는 서로 다른 결과값을 가진다는 특징을 가지고 있다.

원본데이터에서 Hash함수를 이용하여 계산된 값을 Digest라고 하며 전자서명 시 이용하는 데이터는 ‘원본데이터 + Digest’가 되며 이에 대한 구현 과정은 다음과 같다.

Hash 함수를 이용한 무결성 보장 과정(이미지)

부인방지란 메시지의 송수신이나 교환 후, 또는 통신이나 처리가 실행된 후에 그 사실을 사후에 증명함으로써 사실 부인을 방지하는 것으로 PKI에서는 전자서명을 이용하여 부인방지를 제공하고 있다.

여기서, 전자서명이란 수신자에게 메시지를 보낸 송신자가 유효한 사람이라는 것을 증명하기 위하여 ‘서명’을 하는 것으로 수신자의 개인키를 암호화하여 전송함으로써 구현할 수 있다.

인감과 전자서명 비교(이미지)

개인키는 본인만이 소유하고 있는 것으로써 개인키와 한쌍을 이루는 공개키로만 복호화가 가능하다.
개인키를 이용해서 암호화하는 것(전자서명)은 제3자가 데이터를 열지 못하게 하기 위한 방법은 아니며 상대방에게 자신을 가장한 제3자가 아닌 진짜 자신이 보낸 메시지라는 것을 알려주기 위한 방법일 뿐이며 이에 대한 구현 과정은 다음과 같다.

개인키를 이용한 암호화 과정(이미지)

PKI는 CA, RA, 디렉토리, 사용자 등으로 구성되어 있으며 시스템간 구성 현황은 아래와 같다.

PKI 구성도(이미지)

인증서는 일종의 전자신분증으로 개인을 구별할 수 있는 정보와 공개키 및 부가적인 관리 정보에 대해 신뢰할 수 있는 인증기관의 비공개키를 이용하여 전자 서명을 한 결과값 포함되어 있다.

이러한 인증서는 PKI 환경을 구현하는데 가장 필수적인 요소이며 HDD, FDD, CD-Key, SmartCard 등에 저장이 가능하다.

인증서 내역(이미지)

인증서는 크게 공인된 기관에서 발급하는 공인인증서와 일반 기업 등에서 자체적으로 이용할 수 있는 사설인증서로 구분되며 구현 기능은 동일하며 발급하는 기관에 따라 크게 다음과 같은 차이점이 존재한다.

공인/사설인증서는 전자문서의 형태로 구현되기 때문에 이를 저장할 매체가 필요하며 일반적으로 대다수의 사용자들은 PC내의 하드디스크에 저장되어 보관하고 있다.

그러나, 하드디스크 외에 보안성을 강화하기 위하여 스마트카드내에 저장 또는 별도의 USB토큰 등을 이용할 수 있으며 각 저장매체별 주요 특징은 다음과 같다.