[포스코x코딩온] 웹 풀스택 과정 7주차 회고

포스코x코딩온 웹 풀스택 양성과정

[포스코x코딩온] 웹 풀스택 과정 7주차 회고 | 암호화

Codult 2024. 3. 29. 21:51

728x90

암호화

단방향 암호화

암호화만 가능한 방식이다. 복호화는 불가능하기 때문에, 한번 암호화된 정보는 바꿀 수 없다.

비밀번호 저장에 주로 사용한다.
암호화 해시함수를 이용하여, Hash 암호화 방식을 사용한다.

해시함수 (Hash Function)

임의의 길이의 데이터를 고정된 길이의 데이터로 반환시켜준다. (출력값은 언제나 동일한 길이)
동일한 데이터에 대해서 항상 동일한 해시 값이 생성된다.
해시(Hash): 해시 함수에 의해 얻어지는 값
해시함수(해시알고리즘): SHA-256, SHA-512, ...

암호 생성

crypto를 불러온다. (node.js 내장된 패키지로 별도 설치 필요없음)

const crypto = require('crypto');

아래의 해시생성 명령어를 입력한다.
.createHash('알고리즘').update('암호화할 값').digest('인코딩방식')
: 선택한 인코딩 방식으로, 암호화할 값을 선택한 알고리즘에 따라 암호화한다.

const createHashedPassword = (password) => {
  retrun crypto.createHash('sha512').update(password).digest('base64');
};

※인코딩 방식 'base64'
: 64개의 가능한 문자로 데이터를 인코딩하는 방식이다.
(그 중 62개는 영문 대소문자와 10진수 숫자로 이루어짐. 나머지 2개는 인코딩과 디코딩 과정에서 추가적인 문자로 사용됨)

암호화 보완

해시함수로 생성한 암호의 경우, 레인보우 테이블 (해시함수를 사용해 만들 수 있는 값들을 대량으로 저장해놓은 표)에 의해 보안 문제점이 있다.

salt 값 추가 또는 해시함수의 반복으로 위 문제점을 보완한다.

1) salt 값 추가: 입력한 값에 salt라는 특정 값을 붙여 변형시킨다.
crypto.randomBytes(size): 지정한 크기의 random data를 생성한다.
.toString(): 생성된 random data는 버퍼형식이기 때문에, 읽을 수 있는 String으로 변환한다.

const salt = crypto.randomBytes(16).toString('base64');

2) 해시함수의 반복: 해시 함수를 여러번 반복하여 본래의 값을 예측하기 어렵게 한다.

const iterations = 10000;

pdkdf2 함수를 이용한 암호화

pdkdf2Sync(password, salt, iterations, keylen, digest)
crypto에 내장된 pbkdf(password-based key derivation function)는 비밀번호 기반의 키 도출 함수이다.

암호화할 비밀번호, 솔트, 반복횟수, 키의 길이, 알고리즘을 지정하여 생성할 수 있다.
버퍼를 반환하기 때문에, .toString()을 이용하여 인코딩 방식 지정이 필요하다.

const salt = crypto.randomBytes(16).toString('base64'); // 솔트 생성
const iterations = 10000; // 반복횟수
const keylen = 64; // 생성할 키의 길이
const digest = 'sha512'; // 해시 알고리즘

const createPbdkf = (password) => {
	return crypto.pbdkf2Sync(password, salt, iterations, keylen, digest).toString('base64');
}

검증

복호화가 불가능하기 때문에, 입력받은 비밀번호를 동일한 알고리즘으로 암호화한 뒤, 결과를 비교하여 검증한다.

const verifyPassword = (password) => {
	const compare = crypto.pbdkf2Sync(password, salt, iterations, keylen, digest).toString('base64');
	if (compare === dbPassword) return true;
	return false;
}

Bcrypt

비밀번호를 암호화하는 알고리즘 중 하나로, 강력한 보안이 필요할 때 적합하다.
내장된 패키지가 아니므로, bcrypt 설치 후 불러와야 한다. (npm install bcrypt)

암호화와 검증을 위한 함수가 각각 bcrypt에 내장되어 있어, 비교적 간단하게 코드를 작성할 수 있다.

암호화 .hashSync()

const bcrypt = require('bcrypt');
const salt = 10; // 일반적으로 10, 11으로 설정함

const bcryptPassword = (password) => {
	return bcrypt.hashSync(password, salt);
}

검증 .compareSync()

const comparePassword = (password, dbPassword) => {
	return bcrypt.compareSync(password, dbPassword);
}

양방향 암호화

암호화와 복호화를 모두 하는 방식으로, 주로 문서를 암호화해서 보낼 때 사용한다.

대칭키 암호화 방식

암복호화에 사용하는 키가 동일한 방식이다.

키 관리가 중요하다!
해당 키를 아는 사람만이 문서를 복호화하여 볼 수 있다.
대표적인 알고리즘: DES, 3DES, AES, ARIA

대칭키 암호화

.createCipheriv(algorithm, key, iv): 암호화 객체를 생성한다. (iv: 데이터블록을 암호화할 때, 보안성을 높이기 위해 사용)
.update(암호화할 데이터, '입력 인코딩', '출력 인코딩'): 암호화할 데이터를 처리한다.
ex) .update(word, 'utf-8', 'base64'): word라는 데이터를 utf-8 형식으로 입력받아, base64 형식으로 출력한다.

전체 과정:

1) 알고리즘, 키, iv를 지정

const algorithm = 'aes-256-cbc'; // 256비트 키를 사용, 128비트의 블록.
const key = crypto.randomBytes(32); // 1바이트는 8비트이므로, 32바이트 크기의 키 생성
const iv = crypto.randomBytes(16);

2) 암호화 객체 생성 → 데이터 암호화 처리 → 최종결과 생성

const cipherEncrypt = (word) => {
	const cipher = crypto.createCipheriv(algorithm, key, iv); // 암호화할 객체 생성
  	let encryptedData = cipher.update(word, 'utf-8', 'base64'); // 데이터 암호화 처리
  	encryptedData += cipher.final('base64'); // 최종결과 생성
 	return encryptedData;
}

대칭키 복호화

.createDecipheriv(algorithm, key, iv): 복호화 객체를 생성한다. (암호화와 동일한 값 입력)

복호화 과정은 암호화와 동일하다. (입력, 출력 인코딩 방식은 뒤바뀜)

const decipher = (encryptedData) => {
 	const decipher = crypto.createDecipheriv(algorithm, key, iv);
 	const decryptedData = decipher.update(encryptedData, 'base64', 'utf-8');
  	decryptedData += decipher.final('utf-8');
  	return decryptedData;
}

공개키 암호화 방식

암복호화에 사용하는 키가 서로 다른 방식이다.

공개키(모든 사람이 접근 가능한 공개된 키)와 개인키(각 사용자만이 갖는 키, 공개X)로 이루어진다.
공개키로 데이터를 암호화하고, 암호를 받아 개인키로 복호화한다.
대칭키에서 키를 전송해야 하는 점을 보완할 수 있다.
속도가 느리다.

728x90