전자서명과 동작 원리

전자서명

전자서명은 프로그램, 드라이버, 서비스 등 여러 매체들이 안전하게 사용할 수 있다는 것을 인증하기 위해 사용되는 서명이다. 안전한 파일이나 드라이버임을 인증하기 위해 Code-Signing과 같은 작업도 전자서명이고… 웹사이트가 안전하다는 것을 인증 받기 위해 SSL을 적용하는 것도 전자서명이고 인증서에 Timestamping하는 것도 전자서명이다. 즉, 안전하다는 것을 인증하기 위한 행위가 전자서명의 포괄적인 의미이다.

위의 이미지는 크롬 브라우저에서 SSL을 적용한 인증서에 대한 확인하는 방법이다. https가 적용되어 자물쇠 아이콘이 있으면 SSL이 적용된 사이트라는 표시이다.

인증서를 확인해보면 인증서 3개가 연결되어 있는것을 확인할 수 있다. 이는 인증서 체인이라고 하는데 가장 상단에 있는 Root CA로 부터 인증(서명) 받은 중간 인증기관이 있고 이 중간 인증기관으로부터 인증(서명) 받은 최종적으로 사이트에서 사용하고 있는 인증서를 확인할 수 있다. 이런식으로 인증서간의 인증절차를 위해 상위 CA가 전자서명을 해주는 것을 브라우저를 통해서도 확인할 수 있다.

전자서명 기능

전자서명은 아래의 기능을 갖는다.

• 서명자의 신분을 증명
• 서명자가 서명했다는 사실에 대한 부인봉쇄
• 서명한 데이터에 대한 변조되지 않았음을 증명

전자서명의 동작 원리

이번에는 인증서간의 서명이 아닌 인증받은 인증서를 활용해서 전자서명의 전체적인 흐름을 아래의 예시에서 표현하고 있다. 세부적으로 들어가면 더 많은 단계들이 있겠지만... Code-Sign(ex. 파일에 전자서명) 작업의 큰 그림이다.

아래의 예시는 제 3자가 M회사에서 개발한 프로그램을 다운로드 받았을 때.. 프로그램이 정말 M이 개발했는지 확인하는 절차를 전자서명을 통해 입증이 가능하다.

1. 회사M은 프로그램을 개발한다.
2. 전자서명하는 과정에서 파일의 해시값을 구한다.
   
   1. 파일에 대한 변경사항을 추적하기 위해 Hash값을 구한다.
   2. 대용량의 파일인 경우 전체를 비교하는데 많은 시간이 소요되어 Hash값을 이용하면 시간적 효율을 높일 수 있다.
3. M의 개인키를 이용해서 Hash값을 암호화한다.
   
   1. 이과정에서 개인키를 이용한다고 했는데… 개인키를 이용한다기 보다 서명용 인증서를 이용해서 내부적으로 연대서명과 같은 과정을 거친다.
4. 파일에 전자서명한 내용은 첨부하여 인증된 파일이라는 것을 입증한다.
5. 인터넷으로 파일을 배포한다.
6. 사용자가 파일 다운로드를 시도한다.
7. 파일에서 전자서명의 부분을 M의 공개키로 복호화해서 암호화했던 Hash값을 얻는다.
   
   1. 여기서 전자서명은 M의 개인키로 암호화한 Hash값으로 M의 공개키로 복호화가 성공하면 이는 M이 개발한 프로그램임을 입증한다.
8. 파일을 이전에 암호화할때 사용한 똑같은 Hash 알고리즘을 사용하여 Hash값을 얻는다.
9. 복호화해서 얻은 Hash값과 파일을 해싱해서 얻은 Hash값을 비교하여 동일한지 비교한다.
   
   1. 동일하다면 개발 -> 배포 -> 다운로드 까지 아무런 변경이 없었다는 것을 증명한다.