공개 키 암호화: 무엇일까요?

대부분의 유럽을 폐허로 만든 2차 세계대전이 끝난 후 미국과 소련사이의 긴장감은 커져만 갔습니다 대륙간 탄도 미사일을 통한 핵 공격을 할 수 있고 동시에 이를 성공적으로 방어하는 능력이 다음의 세계적인 초 강대국에게 필요할 것은 명확했습니다 북미에 공격받기 쉬운 지점은 북극 너머에 있었습니다 그래서 1958년 미국과 캐나다 사이의 연대로 북미 방공군, 혹은 흔히 NORAD 라고 알려진 단체가 세워집니다 방어에서 중요한 점중 하나는 반 자동화된 지상 환경이었습니다 이것은 북미 전역에 100개가 넘게 흩어져있는 장거리 레이더를 자동화한 시스템입니다 이 레이더들은 컴퓨터화 된 레이더 기지에 연결되어 전화선이나 전파를 이용해서 추적한 정보를 기지로 전송하고 모든 레이더의 정보는 콜로라도에 있는 샤이엔산에 있는 최우선 경고 센터로 제공됩니다 이러한 기계간의 의사소통을 위한 기계의 도입으로 인해 컴퓨터를 이용하여 정보들의 전달과 계산을 자동화 하는 것으로 1초 이내로 결정을 내리는 것이 가능하게 되었습니다 이러한 온라인 방식의 아이디어는 이후 몇 년동안 대학들이 컴퓨터 네트워킹의 잠재력을 이해하면서 매우 빠르게 개조되고 발전하였습니다 이러한 것들은 컴퓨터 커뮤니케이션 네트워크를 특별하게 만듭니다 지리적으로 분산되어있는 데이터를 입력하는 팀 멤버들은 다른사람들과 접촉할 수 없을뿐만 아니라 언제나 항상 정보를 기반으로 일을 해야했습니다 그래서 이것은 명백하게 우리의 계획이나 조직 실행 등과 같은 것에 많은 차이를 만들 것입니다 만일 우리가 이러한 것들을 전자적으로 다루려고 한다면 기계에 넣는 작은 플라스틱 조각이 여러분의 식별정보가 되고 그러고 나면 은행은 정산을 위해서 바로 은행계좌를 조회한 후 입력이 끝나면 그것이 올바른지 체크할 것이고 그러기 위해서는 네트워크가 필요합니다 돈을 전송하는 것은 수요가 늘어나고 있던 암호화가 필요한 응용분야 중 하나로 인터넷이 발달함에 따라 그 수는 전세계에서 백만에 가까웠고 새로운 문제가 나타났습니다 당시에는 암호화는 두 개의 부분이 필요했는데 먼저 흔히 키라고 알려진 임의의 숫자를 먼저 공유해야 했습니다 그러면 어떻게 서로 전혀 만난적이 없는 두 사람이 이 비밀스럽게 공유된 키를 전날 둘 사이에 있던 것을 계속해서 들은 이브가 얻지 못하게 할 수 있을까요? 1976년에 휘트필드 디피와 마틴 헬만이라는 사람이 놀라운 암호화 방식을 고안해 내었습니다 먼저 색을 써서 이 방법에 대해 알아보도록 하죠 어떻게 앨리스와 밥은 이브가 듣지 못하게 색을 정할 수 있을까요 이 방법은 다음 두가지의 사실을 기반으로 두고 있습니다 먼저 첫 번째로 두 색을 섞여 제 3의 색을 쉽게 만들 수 있다는 것입니다 그리고 두 번째는 섞인 색을 다시 되돌려서 완전한 원래의 색을 찾아내는 것은 어렵다는 것입니다 이것이 자물쇠의 기본입니다 한 방향으로 무언가를 하는 것은 쉽지만 반대방향으로 하는 것은 어렵지요 이것은 일방 함수로 알려져있고 지금은 다음과 같은 방법에 사용될 것입니다 먼저 공개적으로 시작 색을 하나 정합니다 노란색으로 하죠 다음으로 앨리스와 밥은 둘 다 임의로 비밀스럽게 개인 색을 각각 정합니다 그 후 공개 색인 노란색과 섞습니다 개인 색을 숨기기 위한 것이죠 그 후 앨리스는 자기의 개인 색 대신 섞어서 만든 색을 밥에게 보냅니다 밥도 밥의 개인 색을 놔두고 섞어서 만든 색을 앨리스에게 보냅니다 이제 이 방법의 핵심 부분입니다 앨리스와 밥은 다른 사람이 보낸 섞어서 만든 색에 자신의 개인 색을 더합니다 그러면 서로 공유한 비밀의 색을 얻게됩니다 이 경우 이브는 그들 중 하나의 개인적인 색을 얻기 전까지는 정확한 색을 얻어낼 수 없습니다 이게 주요한 방법입니다 이걸 숫자로 하려면 한 방향으론 쉽지만 다른 방향으로는 어려운 수학적 절차가 필요합니다