유비쿼터스 암호화 기술의 등장

중요 네트워크 트래픽의 유비쿼터스 암호화(ubiquitous encryption)의 시대가 도래할 것인가? 다음 달 개최될 유세닉스 보안 시포지엄(Usenix Security Symposium)에서 한 연구 그룹이 TCP 트래픽의 E2EE(end-to-end encryption: 종단간 암호화)를 예외가 아닌 표준이 되도록 할 수 있는 기술을 소개할 예정이다.

대부분 스탠포드 대학의 연구원으로 구성된 이 그룹은 이른바 티씨피크립트(tcpcrypt)라는 TCP 확장에 대해 논의할 것이다. 티씨피크립트는 전송 레이어 내에 구현되어 레거시 애플리케이션을 보호하는 한편 레거시 TCP 스택 및 미들박스와의 하위 호환성을 제공한다고 한다.  

또한 애플리케이션-레이어 인증과의 통합 수단도 제공함으로써 애플리케이션에서 자체 네트워크 트래픽을 암호화할 필요성을 대부분 없애고, 기능의 중복 필요성도 최소화한다. 아울러 서버 상의 키 니고시에이션(key negotiation)도 최소화한다. 위 연구자들의 논문에 따르면 티씨피크립트를 이용하는 서버는 SSL보다 36배나 빠른 속도로 연결을 수용할 수 있다.

연구자들은 공통 공개 키 암호의 비대칭성을 이용해 서버 하나에서 세션 캐싱 없이 초당 약 2만 티씨피크립트 연결을 수용 및 제공할 수 있다고 말한다. 캐싱 시에는 속도가 더 높아진다. 데이터의 전송 속도에도 전혀 걸림돌이 없다. 논문에 따르면 2008년 식 하드웨어 상에서 이렇다 할 하드웨어적 지원 없이 초당 수 기가비트의 속도로 암호화 및 완전한 보호가 이루어질 수 있다.

위 연구자들은 “AES 명령 조합이 구현된 최신 인텔 CPU에서라면 훨씬 더 빨라지는데 티씨피크립트가 듀얼 코어 i-5 데스크톱에서 AES-UMAC를 이용해 9Gb/s에 이를 수 있고, 따라서 6코어 i5서버라면 10Gb/s가 될 것”이라면서 “이게 시사하는 바는 티씨피크립트가 대다수 애플리케이션에 영향이 미미하다는 것”이라고 말한다.

연구자들은 “이는 성능에 기여하는 것은 아니지만 하나의 선결요건은 된다. 새로운 하위 레벨 암호화 알고리즘(cryptographic primitives)이 있는 것도 아니고 따라서 특별히 새로울 것도 없는 프로토콜이다. 이의 주요한 역할은 익숙한 구성요소들을 적절한 방식으로 배치하여 기회적 암호화(opportunistic encryption)의 신속하고 보편적인 전개를 허용하는 것이다. 따라서 애플리케이션 레벨 인증의 혁신과 전개를 더욱 훌륭하고 적절히 해준다. 전송 레이어 보안과 애플리케이션 레벨 인증을 통합함으로써 애플리케이션이 자체 네트워크 트래픽을 암호화할 필요를 대부분 없애주고, 따라서 기능 중복을 최소화한다”고 말한다.

그렇다면 더 많은 트래픽이 암호화되지 않는 이유는 뭘까? 위 연구자들은 다음과 같은 이유를 제시한다.

? 이용자의 무관심  

? 구성의 복잡함에 반해 실익이 적음

? 애플리케이션 제작자의 동기 결여

? 암호화 및 핵심 부트스트랩은 중요 트래픽의 경우를 제외하고 지나치게 비싸다는 점

? 표준 프로토콜 솔루션이 이 문제에 별로 부합하지 않음  

연구자들은 이들 사항이 사실이 아니거나, 아니라면 적절한 기법을 통해 직접적으로 해결될 수 있다고 믿는다. 이들은 “애플리케이션 제작자에게 동기가 별로 없다. 암호화가 애플리케이션의 성공에 어떤 기여를 한다고 보기 어려울뿐더러 적절한 암호화의 구현은 난해하고도 시간이 많이 들고 따라서 제품 출시 시점에도 도움이 안 된다. 사실 개발자들에게는 애플리케이션을 제작하는 것만도 버거운 일이다. 서버 사업자의 경우에도 이는 따분하기만 할 뿐이다. 사람들이 SSL을 쓰지 않는 한가지 이유는 X.509 인증이 서버 관리자는 물론, 서버 관리자가 유명한 루트 CA(root CA: 최상위인증기관)로부터 인증을 구매하지 않는 경우라면, 이용자에게도 은근히 번거롭기 때문이다"고 말한다.

E2EE (End-to-end encryption)는 이런 환경에서 데이터를 보호하는 이상적인 한가지 수단이다. 지난 해 기밀 카드 데이터를 대대적으로 유출시킨 바 있는 허틀랜드 페이먼트 시스템즈는 이 엄청난 사태를 겪은 후 이의 재발을 방지하기 위해 최근 E2EE에 기반한 자사와 상인들간 새로운 보안 장치를 개발하겠다는 확고한 의지를 밝혔다.  

한편 IBM은 온라인 뱅킹을 보호하고 사이버 범죄자가 감염된 PC에서조차 사기성 자금 이체를 할 수 없도록 하는 보안 디바이스를 출시했다. ZTIC(Zone Trusted Information Channel)이라는 이 기술은 자금 이체와 지급 요청의 진정성을 확인하여 이를 일상적으로 처리하는 은행 서버와 신뢰성 있는 채널을 확립하는데 X.509 인증-기반 암호화를 이용하는 USB 디바이스이다. editor@idg.co.kr