타원곡선 기반 전자서명 알고리즘의 개인키 복구 위협 분석
An Analysis of Private Key Threats on Digital Signature Algorithms using Elliptic Curves
- 주제(키워드) Fintech , Blockchain , ECC , Private Key Recovery , Bitcoin
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 곽진
- 발행년도 2020
- 학위수여년월 2020. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 컴퓨터공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000029486
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
최근 금융권에서는 블록체인 기술을 활용한 금융 서비스 제공에 대한 관심이 높아지고 있다. 블록체인 기술을 활용한 금융 서비스는 금융기관이 기존 금융기법과 차별화된 금융서비스를 제공하거나 비금융기관이 보유 기술을 활용하여 지급결제와 같은 금융서비스를 제공하는 형태로 발전하고 있다. 또한, 제 3의 신뢰기관 없이 거래정보의 무결성을 보장하는 등의 장점을 가지는 암호화폐는 다양한 종류의 서비스를 제공하고 있다. 그러나 거래 정보의 투명성과 조작 방지 제공을 위해 블록체인 기술의 모든 거래 정보를 공개하는 특징은 새로운 보안 위협을 발생시킬 수 있다. 핀테크 환경을 위한 블록체인 기술은 타원곡선 기반 전자서명 알고리즘을 이용하고 있으며, 타원곡선 기반 전자서명 알고리즘에서는 개인키 복구 문제가 발생할 수 있다. 블록체인을 이용하는 핀테크 환경에서는 자산의 소유권이 사용자가 아닌 사용자의 전자서명 개인키에 있으므로, 전자서명 개인키가 노출될 경우 사용자의 실제 자산이 탈취될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 개인키 복구 위협에 대응하기 위해 대표적인 타원곡선 기반 전자서명 알고리즘인 ECDSA와 EC-KCDSA에서 발생할 수 있는 개인키 복구 문제를 다룬다. 또한, 개인키 복구 문제가 발생할 수 있는 위협 시나리오를 제안하며 Bitcoin 환경에 위협 시나리오를 적용한 결과를 분석한다.
more목차
제 1 장 서론 1
제 1 절 연구의 배경 및 목적 1
제 2 절 연구 범위 및 구성 2
제 2 장 관련 연구 3
제 1 절 타원곡선 암호 3
1. 타원곡선 암호 등장 배경 및 연산 3
2. 타원곡선 암호의 장점 4
제 2 절 타원곡선 기반 전자서명 알고리즘 5
1. 전자서명 알고리즘 5
2. 부가 암호 알고리즘 6
3. ECDSA 8
4. EC-KCDSA 10
제 3 절 타원곡선 기반 전자서명 알고리즘 활용 동향 12
1. 공인인증서 12
2. 금융 서비스 13
3. 암호화폐와 Bitcoin 14
제 3 장 난수로 인한 전자서명 알고리즘의 개인키 복구 문제 분석 17
제 1 절 동일한 난수 재사용으로 인한 개인키 복구 문제 17
1. 동일한 난수 재사용으로 인한 ECDSA 개인키 복구 문제 18
2. 동일한 난수 재사용으로 인한 EC-KCDSA 개인키 복구 문제 19
제 2 절 보수 관계의 난수 사용으로 인한 개인키 복구 문제 20
1. 보수 관계의 난수 사용으로 인한 ECDSA 개인키 복구 문제 21
2. 보수 관계의 난수 사용으로 인한 EC-KCDSA 개인키 복구 문제 22
제 4 장 타원곡선 기반 전자서명 알고리즘의 개인키 복구 23
제 1 절 ECDSA 개인키 복구 24
1. 동일한 난수를 재사용한 ECDSA 개인키 복구 24
2. 보수 관계의 난수를 사용한 ECDSA 개인키 복구 26
제 2 절 EC-KCDSA 개인키 복구 28
1. 동일한 난수를 재사용한 EC-KCDSA 개인키 복구 28
2. 보수 관계의 난수를 사용한 EC-KCDSA 개인키 복구 30
제 5 장 개인키 복구 위협 시나리오 32
제 1 절 Duplicated Signatures 32
제 2 절 개인키 복구 위협 시나리오 33
1. Duplicated Signatures를 생성한 개인키 복구 시나리오 33
2. Duplicated Signatures를 사용한 개인키 복구 시나리오 34
3. 복구한 개인키 검증 방법 35
제 6 장 위협 시나리오를 통한 Bitcoin 개인키 복구 36
제 1 절 Bitcoin으로부터 데이터 수집 과정 37
1. Bitcoin 블록 데이터 동기화 37
2. Bitcoin 블록 데이터로부터 메시지 추출 39
3. Bitcoin으로부터 서명 값 수집 40
제 2 절 Bitcoin에 사용된 개인키 복구 44
1. Duplicated Signatures를 생성한 개인키 복구 45
2. Duplicated Signatures를 사용한 개인키 복구 47
제 7 장 결론 50
참고문헌 51
