공개 키 인프라 (PKI)는 디지털 인증서를 관리하고 배포하는 데 사용되는 정책, 프로세스 및 기술 집합입니다. 이러한 인증서는 사람, 장치 또는 웹사이트와 같은 엔티티의 진정성을 안전하게 검증합니다.
암호화 키 쌍: PKI는 암호화 키 쌍의 사용에 의존합니다. 공개 키는 암호화를 위한 것이고, 개인 키는 복호화를 위한 것입니다. 공개 키는 일반적으로 이용 가능하며 데이터를 암호화하는 데 사용되고, 개인 키는 비밀로 유지되며 데이터를 복호화하는 데 사용됩니다.
인증 기관 (CA): 인증 기관은 디지털 인증서를 발급하고 관리하는 신뢰할 수 있는 제3자입니다. CA는 인증서 소지자의 신원을 확인하고 그들의 공개 키를 신원에 결합합니다.
디지털 인증서: 디지털 인증서는 CA가 발급하는 디지털 문서입니다. 이러한 인증서는 엔티티의 신원을 공개 키에 결합하여 엔터티의 진정성을 보장합니다. 디지털 인증서는 안전한 통신, 디지털 서명 및 인증에 사용됩니다.
키 쌍 생성: 사용자가 PKI를 사용하려고 할 때, 키 쌍이 생성됩니다. 여기에는 공개 키와 해당하는 개인 키가 포함됩니다. 공개 키는 다른 사람들과 공유되며, 개인 키는 비밀로 유지됩니다.
인증 기관 (CA): 디지털 인증서를 얻으려면, 사용자는 신뢰할 수 있는 인증 기관에 인증서 서명 요청 (CSR)을 제출합니다. CSR에는 사용자의 공개 키와 기타 식별 정보가 포함됩니다.
인증서 발급: CA는 신원 검증 문서나 다른 수단을 통해 인증서 신청자의 신원을 확인합니다. 신원 확인이 완료되면, CA는 사용자의 공개 키를 신원에 결합한 디지털 인증서를 발급합니다.
인증서 배포: 이후 디지털 인증서는 인증서 소지자에게 배포됩니다. 이 인증서는 안전한 통신, 디지털 서명 또는 인증과 같은 다양한 목적으로 사용될 수 있습니다.
인증서 취소: 개인 키가 손상되거나 인증서가 더 이상 신뢰할 수 없게 된 경우, CA는 디지털 인증서를 취소할 수 있습니다. 이는 손상된 키나 신뢰할 수 없는 인증서가 더 이상 안전한 통신이나 다른 목적에 사용되지 않도록 보장합니다.
PKI 시스템의 효과와 보안을 보장하기 위해 다음 모범 사례를 권장합니다:
암호화 사용: 데이터를 전송할 때 도청으로부터 보호하기 위해 암호화를 사용해야 합니다. PKI는 안전한 데이터 암호화와 전송을 위한 암호화 메커니즘을 제공합니다.
안전한 키 저장소: 개인 키는 무단 접근을 방지하기 위해 안전한 하드웨어나 소프트웨어 시스템에 저장해야 합니다. 하드웨어 보안 모듈 (HSM)과 같은 물리적 보안 조치나 안전한 키 저장 솔루션을 구현하여 개인 키를 보호할 수 있습니다.
정기적인 키 교체: 손상의 위험을 줄이기 위해 암호화 키와 인증서를 정기적으로 업데이트하는 것이 권장됩니다. 이 관행은 설령 하나의 키가 손상되더라도 영향을 제한하고 PKI 시스템의 전반적인 보안을 유지합니다.
인증서 취소 구현: PKI 시스템은 손상된 인증서를 신속히 취소할 수 있는 메커니즘을 포함해야 합니다. 개인 키가 손상되거나 사기 활동이 의심되는 경우, CA는 무단 접근을 방지하기 위해 관련 인증서를 취소할 수 있습니다.
안전한 웹 거래: PKI는 SSL/TLS 인증서를 사용하여 웹 거래를 보호하는 데 널리 사용됩니다. 이러한 인증서는 웹 서버와 브라우저 간의 안전한 통신을 가능하게 하여 비밀번호나 신용카드 정보와 같은 민감한 정보를 보호합니다.
디지털 서명: PKI는 디지털 서명의 생성과 검증을 활성화합니다. 디지털 서명은 디지털 문서의 진정성과 무결성을 확인하는 방법을 제공하여 문서가 변조되지 않았음을 보장합니다.
이메일 보안: PKI는 이메일 암호화 및 디지털 서명과 같은 이메일 보안에 사용할 수 있습니다. 암호화된 이메일은 이메일의 내용을 의도한 수신자만 볼 수 있도록 보장하며, 디지털 서명은 발신자의 신원과 이메일의 무결성을 증명합니다.
양자 안전 암호: 양자 컴퓨터가 발전함에 따라, 전통적인 암호 알고리즘을 깨뜨릴 수 있는 잠재력에 대한 우려가 증가하고 있습니다. 이를 해결하기 위해 양자 컴퓨터의 공격에 강한 보안을 제공하는 양자 안전 암호에 대한 연구 및 개발이 계속되고 있습니다.
블록체인과 PKI: 블록체인 기술은 분산되고 변조 방지된 공공 키 인프라를 제공하여 PKI 시스템을 강화할 잠재력을 가지고 있습니다. 블록체인은 디지털 인증서의 무결성과 불변성을 보장하여 중앙 권한의 필요성을 없앨 수 있습니다.
보안 및 개인정보 보호: 공개 키 인프라는 디지털 통신의 보안 및 개인정보 보호를 보장하는 데 필수적인 역할을 합니다. 안전한 암호화 및 인증 메커니즘을 제공함으로써, PKI는 개인과 조직이 민감한 정보를 무단 접근으로부터 보호할 수 있게 합니다.
복잡성 및 확장성: PKI 구현은 복잡할 수 있으며 신중한 계획과 관리가 필요합니다. 디지털 인증서의 수명 주기 관리, 대규모 배포에서의 확장성 문제, 인증 기관의 가용성 보장이 PKI 시스템에서 해결해야 할 과제입니다.
신뢰 및 상호 운용성: 신뢰는 PKI의 근본적인 측면입니다. 인증 기관의 신뢰성을 확보하고 다양한 PKI 시스템의 상호 운용성을 보장하는 것은 PKI 인프라의 널리 채택되고 효과적인 운영을 위해 필수적입니다.
관련 용어
디지털 인증서: 인증 기관이 발급하는 디지털 문서로, 엔티티의 신원을 공개 키에 결합합니다.
인증 기관: 디지털 인증서를 발급하고 인증서 소지자의 신원을 확인하는 신뢰할 수 있는 제삼자 조직입니다.
암호화: 정보를 인가된 당사자만 이용하고 이해할 수 있도록 부호화하는 과정입니다.
참조
"What is PKI (Public Key Infrastructure)?" GlobalSign. Link
"Public key infrastructure (PKI)." Fastly. Link