포스트 퀀텀 이해하기

Entrust는 RSA 및 ECC와 같은 기존 암호화 방법을 새로운 PQ 알고리즘과 나란히 배치하는 새로운 IETF X.509 인증서 형식을 제안하기 위해 다른 조직과 협력하여 포스트 퀀텀 암호화를 준비하는 데 주도적인 역할을 해왔습니다.

일례로 Entrust는 양자 컴퓨팅에 내성이 있는 알고리즘을 개발하고 궁극적으로 표준화하는 프로젝트를 진행 중인 NIST(National Institute of Standards and Technology)와 같은 조직의 연구도 면밀히 따르고 있습니다. Entrust는 기업이 IT 에코시스템을 유지하여 교체를 줄이고 시스템 가동 시간을 유지하며 준비 부족으로 인한 값비싼 변경을 방지할 수 있도록 돕고 싶습니다.

Entrust는 IETF 포럼에서 적극적으로 토론을 주도해 왔으며, 이는 PQ 커뮤니티 내에서 솔루션을 주제로 다룰 수 있는 장입니다. 우리의 공개 제안은 IETF 표준 포럼에 게시됩니다.

인터넷 PKI에서 사용하기 위한 복합 키 및 서명
포스트 퀀텀 암호화가 널리 채택됨에 따라 엔터티는 여러 암호화 알고리즘에 대해 둘 이상의 공개 키를 소유해야 할 필요가 있습니다. 개별 포스트 퀀텀 알고리즘의 신뢰성에 의문이 있기 때문에 다중 키 암호화 작업을 수행해야 하므로 이를 해결하려면 각 구성 요소 알고리즘을 개별적으로 해독해야 합니다. 이를 위해서는 복합 공개 키 및 복합 서명 데이터를 보유하기 위한 새로운 구조를 정의해야 합니다.

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다중 공개 키 알고리즘 X.509 인증서
이 문서는 X.509v3 디지털 인증서, X.509v2 인증서 해지 목록(CRL) 및 PKCS #10 인증서 서명 요청(CSR)에 대체 암호화 자료 세트를 포함하는 방법을 설명합니다.

내장된 대체 암호화 자료를 사용하면 Public Key Infrastructure가 단일 객체에서 여러 암호화 알고리즘을 사용할 수 있습니다. 또한 기존 알고리즘을 사용하는 시스템과의 하위 호환성을 유지하면서 새로운 암호화 체계로 전환할 수 있습니다. 3개의 X.509 확장과 3개의 PKCS #10 특성이 정의되며, 확장 및 특성에 포함된 대체 암호화 자료에 대한 서명 및 확인 절차가 자세히 설명되어 있습니다.

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포스트 퀀텀 다중 알고리즘 PKI에 대한 문제 기술서
포스트 퀀텀 커뮤니티(예: NIST PQC 경쟁 관련)는 양자 공격에 대한 베팅을 헷지하기 위해 RSA/ECC를 새로운 기본 요소와 결합하는 "하이브리드" 암호화를 추진하고 있습니다. 그리고 새로운 기본 요소의 알고리즘/수학 중단을 옹호합니다. Entrust는 두 번의 지연된 제출 이후 준공식적인 문제 기술서 역할을 하는 초안과 세 가지 주요 솔루션 범주에 대한 개요를 제출했습니다.

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포스트 퀀텀 컴퓨팅이 암호화에 미치는 영향
인증에 사용되는 적절하게 설계된 디지털 서명 체계는 적합한 양자 컴퓨터가 실제로 온라인 상태가 될 때까지 안전하게 유지됩니다. 오늘날의 양자 컴퓨터는 크기가 제한되어 있으므로 현재의 암호화에 위협이 되지 않습니다. 그리고 위협이 현실이 되기 전에 몇 가지 중요한 엔지니어링 장애물을 극복해야 합니다.

그럼에도 불구하고 전문가들은 이러한 장애물이 시간이 지나면 사라질 것이라고 생각합니다. 많은 사람들은 오늘날의 표준 공개 키 알고리즘을 중단할 수 있는 양자 컴퓨터가 현재 개발 중인 시스템의 계획된 수명 내에 사용 가능할 것이라고 예측합니다.

오늘날의 공개 키 알고리즘은 인증, 디지털 서명, 데이터 암호화 및 키 설정 목적으로 배포됩니다. 충분한 크기의 양자 컴퓨터가 현실화되면 이러한 각 기능에 대한 암호화 체계를 대체해야 합니다.

데이터 암호화 및 키 동의 알고리즘은 기록된 암호 텍스트 공격에 취약하며 공격자는 오늘날 프리 퀀텀 알고리즘으로 보호되는 교환을 기록하고 향후 분석을 위해 암호 텍스트를 저장합니다. 이것이 바로 "지금 수집, 나중에 해독(Harvest Now, Decrypt Later)" 전략입니다. 실용화된 양자 컴퓨터가 만들어지면 해커는 일반 텍스트를 복구할 수 있게 됩니다. 필요한 알고리즘 보안 수명에 따라 이러한 주요 목적에 대해 프리 퀀텀 암호화는 더 빨리 취약해질 수 있습니다.

적합한 양자 컴퓨터가 존재하게 되면, 서명자는 나중에 서명이 양자 컴퓨터에 의해 깨진 개인 키를 사용하여 위조되었다고 주장하면서 이전에 생성된 서명을 거부할 수 있습니다.

포스트 퀀텀 및 기존 하이브리드 암호화
포스트 퀀텀 시대에는 안전한 암호화 통신을 준비하는 방법에 대한 여러 가지 접근 방식이 존재합니다. 하이브리드 접근 방식을 사용하는 것은 아직 정의되지 않은 PQ 알고리즘으로 전환하는 방법으로, 제안되고 있는 가장 인기 있는 방법 중 하나입니다.

하이브리드 접근 방식은 단일 알고리즘을 신뢰하는 대신 RSA 및 ECC와 같은 기존 알고리즘을 새로운 PQ 알고리즘과 함께 사용할 것을 제안합니다. 이는 현재 사용 사례에 유용하지만 프리 퀀텀은 인증에 적합한 방법으로, PQ 알고리즘 대비 IT 생태계를 사용하는 데 활용할 수 있습니다.