암호학이란 암호화 및 복호화를 연구하는 학문으로, 안전한 의사소통을 위해 만들어졌다.
컴퓨터 시대 초기에는 암호화를 한다는 것을 기밀성 유지라는 목표를 이루기 위한 목적으로 활용되었지만, 현재는 암호 화폐를 구현할 때도 사용되고 있다.
블록체인에서의 암호는 대표적으로 보안을 위해서 사용되며, 기밀성, 익명성 무결성, 인증, 부인 방지를 위해서 사용된다.
대칭 키 암호화 방식의 동작 원리
하나의 키로 원본 데이터를 암호화하여, 암호화한 데이터를 키와 함께 송신한다.
수신자는 동봉된 동일한 키를 사용해 암호화된 데이터를 복호화 한다.
블록 암호 방식 : 데이터를 미리 정해둔 사이즈로 잘라 청크(chunk) 단위로 그룹화 하고, 각 블록을 개인 키로 암호화 한다.
스트림 암호 방식 : 원본 데이터의 길이와 같은 키로 키 스트림을 생성하고, 원본 데이터와 키 스트림을 XOR 연상하여 암호화 한다. 나중에 복호화를 할 때도 암호화된 값과 키 스트림을 XOR 연산을 하면 원본 데이터가 나오게 된다.
대칭 키 암호 방식의 한계
: 키 배송 위험 문제. 데이터 암호화 및 복호화에 사용하는 키를 관리하는 것이 어렵다. 키가 안전하지 않은 공간에서 공유되는 경우, 악의적인 제 3자에게 탈취당할 위험이 있다.
⇒ 대칭 키의 쉽게 탈취하여 복호화가 가능하다 는 단점을 해결하기 위한 방안으로 고안됨.
공개 키와 개인 키 2가지를 사용하며, 공개 키 암호 방식과 개인 키 암호 방식이 있다.