이 책에서 다루는 내용

- 주요 암호화 개념, 알고리듬, 프로토콜과 표준에 대한 이해
- 가장 널리 사용되는 일부 암호화 알고리듬에 대한 공격 방법
- 알고리듬을 효율적으로 구축하고 구현하는 방법
- RSA와 비대칭키 암호화 알고리듬에 대한 새로운 공격 방법에 대한 통찰력
- 블록체인과 암호화폐를 위한 새로운 체계와 프로토콜
- 선구적인 양자 암호화 알고리듬
- 영지식 프로토콜과 타원 곡선에 대한 공격
- 비대칭키, 영지식, 암호화폐 분야에서 저자가 발명한 새로운 알고리듬

이 책의 대상 독자

학생, IT 전문가, 사이버 보안 매니아 또는 최신 암호 기술을 개발하고 성공적인 사이버 보안 경력을 쌓고자 하는 모든 사람을 위한 책이다. 이 책을 이해하기 위해서는 초급 수준의 대수학과 유한체 이론에 대한 실무 지식이 필요하다.

이 책의 구성

1장, ‘암호학 심층 분석’에서는 암호화에 대한 소개, 암호화가 필요한 이유, IT에서 암호화가 중요한 이유를 설명한다. 또한 암호학의 역사에서 등장하는 주요 알고리듬을 한눈에 살펴볼 수 있다.
2장, ‘대칭키 암호화’에서는 대칭키 암호화에 대해서 살펴본다. 사이버 시스템을 구현하는 데 널리 사용되는 DES, AES, 부울 논리(Boolean Logic)와 같은 알고리듬을 중점적으로 설명한다. 그리고 해당 알고리듬에 대한 공격 방법에 대해서도 알아본다.
3장, ‘비대칭키 암호화’에서는 RSA, 디피에-헬만과 같은 고전적인 비대칭키 암호화 알고리듬과 공개키/개인키 암호화 알고리듬에 대해서 설명한다.
4장, ‘해시 함수와 디지털 서명’에서는 SHA-1과 같은 해시 함수를 소개하고 현대 암호화의 한 축인 디지털 서명에 대해서 설명한다. 가장 중요하고 유명한 서명 알고리듬과 블라인드 서명(익명 서명)에 대해서 살펴본다.
5장, ‘영지식 프로토콜’에서는 블록체인의 새로운 경제를 위한 새로운 암호화 프로토콜 중 하나인 영지식 프로토콜을 설명한다. 영지식 프로토콜은 안전하지 않은 통신 채널에서 민감한 데이터를 노출하지 않고 사람과 기계를 인증하는 데 매우 유용하다. 블록체인에서 사용되는 zk-SNARK와 같은 새로운 프로토콜은 영지식 알고리듬을 기반으로 한다. 마지막으로 저자가 발명한 새로운 영지식 프로토콜인 Z/K13을 다룬다.
6장, ‘새로운 공개키/개인키 알고리듬’에서는 저자가 발명한 3개의 알고리듬을 소개한다. MB09는 페르마의 마지막 정리를 기반으로 하며 MB11은 RSA의 대안이 될 수도 있다. 이 알고리듬들과 관련된 디지털 서명에 대해서도 설명한다. 또한 합의 알고리듬에 사용되는 새로운 프로토콜인 MBXX에 대해서도 알아본다.
7장, ‘타원 곡선’에서는 탈중앙화 금융의 새로운 영역을 가능하게 한 타원 곡선에 대해서 알아본다. 사토시 나카모토(Satoshi Nakamoto)는 비트코인이라는 디지털 화폐 전송을 구현하기 위해서 SECP256K1이라는 타원 곡선을 채택했다. 암호화를 위한 타원 곡선의 작동 방식과 주요 특징에 대해서 알아본다.
8장, ‘양자 암호화’에서는 양자 컴퓨팅의 등장으로 지금까지 우리가 탐구해 온 대부분의 알고리듬이 어떻게 무작위 대입 공격의 심각한 위협에 처하게 되는지 살펴본다. 이에 대한 한 가지 가능한 해결책은 양자 암호화(Q-Cryptography)다. 그것은 인간이 발명한 매우 흥미진진하고 환상적인 종류의 암호화 중 하나다. 양자 암호화는 초기 단계에 불과하지만 짧은 시간 안에 널리 채택될 것이다.
9장, ‘암호화 검색 엔진’에서는 저자가 발명한 뛰어난 동형 암호 애플리케이션인 암호와 검색 엔진에 대해서 살펴본다. 그것은 암호화된 콘텐츠를 검색할 수 있는 검색 엔진이다. 그것의 구현 방법과 기업에서의 사례 그리고 데이터 프라이버시를 위한 혁신적인 엔진의 적용 가능성에 대해서 살펴볼 것이다.

지은이의 말

초고속 연결, 클라우드 컴퓨팅, 랜섬웨어, 해커의 시대에서 디지털 자산은 우리 삶의 방식을 바꾸고 있으므로 암호화와 사이버 보안이 매우 중요하다. 데이터 처리와 저장 방식의 변화로 인해 정보의 불법 복제와의 끊임없는 전쟁에서 앞서 나가기 위해서는 암호화 알고리듬의 적절한 진화가 필요했다. 이 책은 차세대 암호화 알고리듬에 집중하고자 하는 학생과 전문가에게 좋은 도구가 될 것이다. 대칭키와 비대칭키 알고리듬의 기초부터 시작해서 스파이와 해커로부터 정보를 보호하기 위해 인증과 전송, 암호화된 데이터에 대한 검색 등의 모든 최신 기술을 설명하는 책이다. 영지식과 블록체인의 합의, 타원 곡선, 양자 암호화, 동형 검색과 같은 진화된 알고리듬을 접하게 될 것이다. 컴퓨터 과학에서 채택된 주요 알고리듬에 대한 공격과 암호 분석에 대해서도 중점적으로 다룬다. 주요 목적은 이와 같은 복잡한 주제를 깊이 이해하도록 훈련하는 것이다. 이를 위해 개념을 더욱 잘 이해할 수 있도록 특별히 주의를 기울인 예시를 제시한다.