전자 인증서
의의
공개 키 암호 방식이나 전자 서명에선 공개 키가 정말로 통신하고자 하는 상대인지 보안되지 않는다는 문제가 있다.
예를 들어 A가 B에게 공개 키를 보낼 때, X가 공개 키를 바꿔 전달해도 B는 눈치채지 못할 수 있다.
전자 인증서를 이용하면 공개 키 작성자가 누구인지를 보증할 수 있다.
동작 방식
- A는 공개 키 PA와 비밀 키 SA 쌍을 가지고 있으며 공개 키 PA를 B에게 보내려고 한다. A는 먼저 인증 기관(CA : Certification Authority)에 공개 키 PA가 자신의 것임을 나타내는 인증서 발행을 의뢰한다.
인증 기관은 전자 서명을 관리하기 위한 조직으로 많은 인증 기관이 존재한다. 따라서 정부나 외부 기관을 통해 감사를 받은 신뢰할 수 있는 기관을 이용하는 것이 좋다.
- 인증 기관은 자신이 준비한 공개 키 PC와 비밀 키 SC를 보유하고 있다.
- A는 공개 키 PA와 메일 주소를 포함한 개인 정보를 준비해서 인증 기관에 보낸다.
- 인증 기관은 확인을 완료하면 인증 기관의 비밀 키 SC를 이용해서 A의 데이터로부터 전자 서명을 작성하고 전자 서명과 데이터를 하나의 파일로 만들어 A에게 보낸다. (이 파일이 A의 전자 인증서가 된다.)
- A는 공개 키 대신 전자 인증서를 B에게 보낸다.
- B는 전달 받은 인증서에 적힌 메일 주소가 A의 것인지 확인한다.
- B는 인증 기관의 공개 키를 취득한다.
- 인증서 내의 서명이 인증 기관의 것인지 검증한다. 인증서의 서명은 인증 기관의 공개 키 PC로만 검증할 수 있다. 즉, 검증 결과에 문제가 없다면 이 인증서는 인증 기관이 발행한 것이라는 것이 보장된다.
- 인증서가 인증 기관에서 발행된 것이고 A의 것임이 확인되었으면 인증서에서 A 공개 키 PA를 추출한다. (A의 공개 키 B에게 전달 완료)
검증
- 악의를 지닌 X가 A로 위장하여 B에게 공개 키 PX를 전달하려고 하지만 B는 인증서로 전달되지 않은 공개 키를 신뢰할 필요가 없다.
- X가 A로 위장하여 인증 기관에 자신의 공개 키를 등록하려 할 수 있으나, A의 메일 주소를 소유하지 않은 X는 인증서를 발급 받을 수 없다.
B가 받은 공개 키 PC는 정말 인증 기관이 발급한 것일까?
공개 키 자체는 작성자를 확일할 수 없으므로 인증 기관으로 위장한 X가 작성한 것일 수 있다. 즉, 공개 키와 동일한 문제가 발생된다.
이에 인증 기관의 공개 키 PC도 더 상위에 있는 인증 기관이 서명한 전자 인증서로 전달된다. 인증 기관은 트리 구조로 돼 있어 상위 인증 기관이 하위 인증 기관의 인증서를 작성한다.
상위 인증 기관이 하위 인증 기관을 감독하고 신뢰를 보장하는 방식으로 운영되며 최상위에 있는 인증 기관은 최상위 인증 기관(Root CA)라고 하며 자신의 정당성을 스스로 증명하게 된다.
웹 사이트와의 통신
웹 사이트로부터 공개 키가 붙은 인증서를 받으면 해당 사이트가 제 3자에 의해 위장되지 않은 것을 확인할 수 있다. 이 인증서는 서버 인증서라고 하는 것으로 인증 기관에 의해 발행된다. 서버 인증서는 도메인에 연결되고 인증서의 도메인을 관리하는 조직이 발행한 것임을 보증한다. 즉, 웹 사이트의 도메인을 관리하고 있는 조직과 웹 사이트의 내용이 담긴 서버를 관리하고 있는 조직이 동일하다는 것을 확인할 수 있다.