형태보존 암호화를 위한 Multi-Radix기반 운영모드 개선

Abstract

현재 개인정보법의 강화로 주민등록번호는 암호화하여 보관하도록 명시되어 있으며, 이외에 많은 개인정보들도 암호화 보관이 필수 사항으로 될 것으로 보인다. 일반적인 암호화 방식의 암호문은 평문에 비해 길이가 늘어나고 형태가 변형되어 DB Schema와 응용 프로그램의 변경이 필요하게 된다. 이러한 변경 없이 평문의 길이와 형태를 유지하며 암호화가 가능한 암호화 방식이 형태보존 암호화(FPE)이다. 이번 연구에서는 FF1과 같은 Radix기반의 형태보존암호화 운영모드가 Radix에 따라 평문내 모든 문자의 암호문 형태를 결정하는 부분을 개선하여 문자별로 유연하게 암호문 형태를 선택할 수 있는 Multi-Radix(MR) 운영모드를 제안한다. MR 운영모드는 기존 운영모드에 MR Code 변환 알고리즘을 추가하는 형태의 운영모드로 Radix 기반의 모든 운영모드와 결합할 수 있다. 평문 및 암호문을 MR Code로 변환하여 원하는 형태의 암호문 생성 할 수 있으며, 추가적으로 기존 운영모드의 알고리즘을 MR Code 처리에 적합하게 변경하면 암·복호화 속도를 빠르게 향상 시킬 수 있다. 암호화 테스트를 통해 MR 운영모드는 문자별로 지정한 형태의 암호문 생성이 가능하며, 기존 운영모드와 동일한 조건에서는 약 6~8%, 평문을 분리하여 처리해야 할 경우는 약 43% 암호화 시간 감소를 보이는 것을 확인 하였다.; It is presently specified in the law that resident registration number shall be encoded and stored, and encryption and storage of other various personal information is also predicted to be mandatory as personal information act has been toughened up. Cryptogram by common encryption technique is lengthened compared to a plaintext and the format is transformed so that DB Schema and application program change should be followed. Format-Preserving Encryption(FPE) is the encrytion technique which does not require this kind of change, that is, the length and format of plaintext are maintained. This research suggests Multi-Radix(MR) operational mode through which FPE operational mode based on Radix such as FF1 can flexibly choose the cryptogram format by characters by improving determining factors for the cryptogram format of all characters in a plaintext according to Radix. MR operational mode is added format of MR Code conversion algorithm to the existing operational mode and can be combined with all Radix based operational mode. Desired form of cryptogram can be created by converting plaintext and cryptogram to MR Code, and in addition, encryption and decryption speed can be rapidly accelerated if algorithm of existing operational mode is changed to be suitable for MR Code processing. MR operational mode can create cryptogram of designated format by characters through encipherment test and it was found out that approximately 6~8% of encryption process time was reduced under the same condition with existing operational mode, and about 43% of encryption process time declined in case that the plaintext should be separated and processed.