암호세이버

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CipherSaber는 RC4 스트림 암호에 기반한 단순한 대칭 암호화 프로토콜입니다.이 알고리즘의 목적은 기술적인 측면과 정치적인 측면 모두 있습니다.메시지 기밀성을 상당히 강력하게 보호하는 한편, 이 알고리즘은 초보 프로그래머도 이 알고리즘을 암기하여 처음부터 구현할 수 있을 정도로 심플하게 설계되어 있습니다.설계자에 따르면 QBASIC 프로그래밍 언어의 CipherSaber 버전은 16줄의 코드만 사용합니다.정치적 측면은 매우 단순하기 때문에 언제 어디서나 재실장할 수 있기 때문에 정부나 다른 통제에 의해 일반 암호화 소프트웨어의 배포가 완전히 불가능하더라도 사용자가 개인적으로 통신할 수 있는 방법을 제공한다는 것입니다.

역사와 목적

CipherSaber는 Arnold Reinhold에 의해 일반인의 손에 강력한 암호학을 유지하기 위해 발명되었다.많은 정부가 암호학을 사용할 수 있는 사람에 대한 법적 제한을 시행하고 있으며, 더 많은 정부가 이를 제안하고 있습니다.안전하고 프로그램하기 쉬운 암호화 알고리즘에 대한 자세한 내용을 공개함으로써 Reinhold는 암호화 기술을 모든 사람이 이용할 수 있도록 유지하고자 합니다.

PGP와 같이 사용하기 쉬운 사전 작성 소프트웨어로 배포되는 프로그램과 달리, Reinhold는 CipherSaber를 사양으로만 공개합니다.이 사양은 초보 프로그래머도 쉽게 구현할 수 있도록 하기 위한 것입니다.CipherSaber 웹 사이트 [1]에서는 다음과 같이 설명하고 있습니다.

George Lucas's에서스타워즈3부작, 제다이 나이트는 그들만의 광선검을 만들 것으로 기대되었다.메시지는 분명했다: 전체주의적 통제에 혈안이 된 강력한 제국에 맞닥뜨린 전사는 자립해야 한다.강력한 암호화 프로그램의 유통을 금지해야 하는 현실적 위협에 직면해 있기 때문에, 우리는 강력한 암호화 프로그램을 스스로 만드는 방법을 배워 제다이 마스터들을 모방해야 합니다.이것이 가능하다면 강력한 암호화가 억제될 수 없게 될 것이다.

웹 사이트에는 "CipherKnight" 인증서로 표시되는 그래픽 파일이 있지만, 이 파일은 파일과 함께 게시된 알려진 키로 CipherSaber를 사용하여 암호화됩니다.사용자는 먼저 CipherSaber 구현을 작성하여 파일을 복호화함으로써 그래픽을 표시할 수 있습니다(및 필요에 따라 프레임용으로 출력할 수도 있습니다).독자적인 실장을 작성하고, 그 외의 몇개의 작은 태스크를 실행함으로써, 유저는 CipherKnight 가 되어, 복호화된 증명서는, 기사 작위를 증명합니다.따라서 CipherSaber의 설계자는 이미 만들어진 도구를 제공하는 것이 아니라 컴퓨터 사용자들이 전문 개발자나 정부의 허가 없이도 강력한 암호화 프로그램을 만들 수 있다는 것을 이해할 수 있도록 돕기를 희망하고 있다.

기술 설명

CipherSaber(현재는 CipherSaber-1 또는 CS1)의 원래 버전에서는 각 암호화된 메시지는 랜덤10 바이트 초기화 벡터(IV)로 시작합니다.이 IV는 CipherSaber 키에 부가되어 RC4 키 설정 알고리즘에 대한 입력을 형성합니다.RC4 키스트림으로 XORed라는 메시지가 바로 뒤에 표시됩니다.

같은 CipherSaber 키로 다수의(1000을 넘는) 메시지가 전송되면 RC4에 대한 Frurrer, Mantin 및 Shamir 공격에 의해 CipherSaber-1이 취약해집니다.이를 해결하기 위해 CipherSaber 설계자는 RC4 키 설정 루프를 여러 번 반복하는 수정된 프로토콜(CipherSaber-2라고 함)을 만들었습니다(20개 권장).비밀키에 동의하는 것 외에 CipherSaber-2와 통신하는 당사자는 이 루프를 반복하는 횟수에 동의해야 합니다.

암호문 출력은 "랜덤 노이즈와 구별할 수 없는"^[1] 이진 바이트 스트림입니다.ASCII 데이터만 수신할 수 있는 통신 시스템에서 사용할 경우 바이트 스트림을 16진수로 인코딩할 것을 권장합니다.이것은 예를 들어 Base64 MIME 인코딩보다는 덜 효율적이지만 구현의 최대 용이성을 목표로 하는 CipherSaber의 목표에 따라 프로그래밍하는 것이 훨씬 간단하다.

보안과 조작성

CipherSaber는 정치적 논점을 효과적으로 제시할 수 있을 만큼 충분히 강력하고 사용 가능합니다.그러나 이러한 암호 시스템에 일반적으로 요구되는 보안 및 편의성에는 크게 미치지 못합니다.CipherKnights는 CipherSaber를 사용하여 재미를 위해서든, 또는 매우 곤란할 때든, 때때로 메시지를 안전하게 서로 교환할 수 있지만, CipherSaber는 암호화 기능을 기본적인 것까지 제거하며, 광범위한 전개와 일상 사용에 적합한 충분한 기능을 제공하지 않습니다.CipherSaber의 작성자는 실제로 사용자에게 CipherKnight가 되기 위한 단계 중 하나로 PGP를 다운로드하여 설치하도록 요청합니다.CipherSaber는 PGP와 같은 프로그램이 금지되어 있는 경우에 사용할 수 있는 최후의 폴백시스템으로 간주할 수 있습니다.일부, 그러나 CipherSaber의 모든 희생과 단점은 RC4에만 있는 것이 아닙니다.

• CipherSaber는 메시지 인증을 제공하지 않습니다.이 취약성은 모든 순수 스트림 암호에 의해 공유되며 쉽게 악용됩니다.예를 들어 특정 시점에서 메시지에 "Meet Jane and me in tomorrow"가 포함되어 있음을 알고 있는 공격자는 암호문 및 일반 텍스트에서 해당 지점의 키 스트림을 복구할 수 있습니다.그런 다음 공격자는 암호화 키를 인식하지 않고 복구된 키 스트림을 사용하여 암호화함으로써 원래 콘텐츠를 정확히 동일한 길이의 다른 콘텐츠(예: "3:30 회의는 취소되고 집에 머무릅니다")로 바꿀 수 있습니다.
• 오늘날 벌크 데이터 전송에 사용되는 대부분의 암호와 마찬가지로 CipherSaber는 대칭 키 암호입니다.따라서 통신하는 각 사용자 쌍은 암호화 키에 대해 어떤 식으로든 안전하게 합의해야 하며 각 사용자는 통신하는 사용자의 암호화 키를 안전하게 저장해야 합니다.사용 가능한 유일한 통신채널이 안전하지 않을 때 암호화 키에 동의하는 것은 PGP와 유사한 프로그램에 의해 제공되는 공개키 암호화에 의해 해결되는 전형적인 문제입니다.모든 사용자 쌍 간에 안전한 대칭 키 계약이 필요하지 않도록 하는 것이 매우 편리하며 일반적으로 보안이 향상됩니다.일반적으로 뛰어난 효율성과 편리성을 달성하기 위해 사용되는 프로토콜은 키 교환을 위해 RSA와 같은 공개 키 암호를 사용하고 네고시에이트된 키를 사용하여 벌크 데이터 전송을 위해 CipherSaber와 같은 대칭 키 암호를 사용하는 것입니다.
• CipherSaber-1에서 사용되는 단축키 셋업 RC4가 고장났습니다.RC4의 원래 키 스케줄링이 너무 약해서 같은 키를 사용하여 암호화된 다수의 암호문을 보호할 수 없는 것으로 알려져 있습니다.CipherSaber-2는 보안을 개선하기 위해 여러 번 반복함으로써 CipherSaber-1의 키 설정 절차를 수정합니다(그 결과는 복잡한 알고리즘에 의해 사전 처리된 키부터 시작하는 기존 RC4를 사용하는 것과 동일합니다).이 절차를 수행하면 RC4 키 스케줄링 취약성이 해소된다고 생각되지만 그 효과는 증명되지 않았습니다.
• 다른 선택 키 암호와 마찬가지로 선택한 키(일반적으로 패스워드 또는 패스프레이즈)에 충분한 엔트로피가 없는 경우 두 버전의 CipherSaber는 사전 공격에 취약합니다.대칭키 암호화 구현에는 일반적으로 높은 보안이 필요할 때 임의의 키를 생성하는 기능이 포함됩니다.CipherSaber 사이트에서는 Diceware를 사용하여 고엔트로피 랜덤 패스프레이즈를 생성할 것을 권장합니다.
• 다른 대부분의 암호 시스템(PGP 포함)과 마찬가지로 CipherSaber는 공격자가 암호화된 메시지를 검출(복호화하는 것과 반대)하지 않도록 하는 규정을 전혀 마련하지 않습니다.이것은 CipherSaber가 설계된 상황에서 잠재적으로 심각한 문제입니다. 정부가 암호화 소프트웨어의 배포를 금지했다면 암호화된 메시지를 보내는 것을 발견한 모든 사람에게도 덤벼들기를 원할 것입니다.이러한 문제와 대응책에 대한 자세한 내용은 트래픽 분석 및 스테가노그래피를 참조하십시오.

레퍼런스

추가 정보

• Levine, John R., ed. (2000). Internet Secrets (2 ed.). IDG Books. ISBN 0-7645-3239-1.