암호화 기술: 공개키 vs 대칭키

1. 디지털 보안의 핵심, 암호화 기술의 개요

 

디지털 자산이 일상 전반에 깊이 관여하게 되면서, 우리의 정보가 인터넷을 통해 전송될 때 해커나 악성코드로부터 안전하게 지켜지는 것이 매우 중요해졌다. 이때 가장 핵심적인 역할을 하는 기술이 바로 <암호화(Encryption)>이다. 암호화란, 정보를 읽을 수 없는 형태로 바꿔서 권한이 없는 사람이 접근하지 못하도록 하는 방식이다. 예를 들어, 우리가 사용하는 메신저 앱이나 인터넷 뱅킹, 이메일 서비스는 모두 암호화를 통해 사용자의 데이터를 안전하게 보호하고 있다. 암호화 기술은 크게 <대칭키 암호화(Symmetric encryption)>와 <공개키 암호화(Public key encryption)>로 나뉘는데, 이 둘은 사용 방식과 목적이 뚜렷하게 다르며, 사용처에 따라 적절히 선택되어야 한다.

 

 

 

2. 대칭키 암호화의 개념과 특징

 

대칭키 암호화는 암호화와 복호화에 동일한 키를 사용하는 방식이다. 즉, 데이터를 암호화할 때 사용한 키와 같은 키로만 다시 원본으로 복호화할 수 있는 구조다. 대표적인 예로는 <AES (Advanced Encryption Standard)>와 <DES (Data Encryption Standard)>가 있다. 대칭키 암호화의 가장 큰 장점은 처리 속도가 빠르고 구현이 간단하다는 것이다. 때문에 클라우드 저장소의 파일 암호화, 로컬 데이터베이스 보호 등 대용량 데이터를 빠르게 암호화해야 하는 경우 자주 사용된다. 하지만 동일한 키를 양쪽이 공유해야 하기 때문에, 키 전달 과정에서 노출될 위험이 존재한다. 예를 들어, 해커가 네트워크를 감청하다가 키를 가로채면, 암호화된 데이터도 쉽게 해독당할 수 있다. 이 단점을 보완하기 위해 등장한 것이 바로 공개키 방식이다.

 

 

 

3. 공개키 암호화의 작동 원리와 응용

 

<공개키 암호화(Public key encryption)>는 말 그대로 ‘서로 다른 두 개의 키’를 사용하는 방식이다. 하나는 데이터를 암호화하는 공개키(public key), 다른 하나는 복호화하는 <개인키(private key)>이다. 이 두 키는 수학적으로 짝을 이루지만, 공개키만 가지고는 개인키를 역산하기 매우 어렵도록 설계되어 있다. 대표적인 알고리즘은 RSA이며, 최근에는 <ECC(Elliptic Curve Cryptography)>도 각광받고 있다. 이 방식은 이메일 보안, 디지털 서명, 인증서 기반 암호화 등 다양한 보안 시스템에서 활용된다. 예를 들어, 우리가 HTTPS 웹사이트에 접속할 때 자동으로 사용되는 SSL 인증서가 공개키 암호화 기반이다. 이 시스템은 키를 사전에 공유할 필요가 없기 때문에 보안성이 높지만, 대칭키 방식에 비해 처리 속도가 느리다는 단점이 있다.

 

 

 

 

4. 하이브리드 암호화와 실제 적용 사례

 

현대의 보안 시스템은 이 두 방식의 장단점을 결합한 <하이브리드 암호화(Hybrid encryption)>를 주로 사용한다. 예를 들어, SSL/TLS 프로토콜은 먼저 공개키 암호화를 통해 안전하게 세션키를 교환한 뒤, 데이터 전송은 대칭키 방식으로 빠르게 처리한다. 이를 통해 키 공유의 보안성과 데이터 전송의 속도를 모두 확보하는 것이다. 실제 사례로는 은행 앱, 온라인 결제 시스템, 정부 웹사이트 등에서 TLS 기반의 보안 통신이 사용되며, 여기에 공개키를 기반으로 한 인증서와 대칭키 기반의 세션 암호화가 동시에 적용된다. 또한 블록체인 기술에서도 지갑 주소 생성에 공개키 암호화가 쓰이며, 내부 트랜잭션 암호화에는 대칭키 방식이 활용되기도 한다. 이처럼 암호화는 단일 기술이 아닌, 복합적 전략의 핵심 요소로 자리 잡고 있다.