(정보보안기사 도전) 암호 프로토콜을 이용한 디바이스 인증 중 RC4 기반의 WEP(Wired Equivalent Privacy) 기술에 대한 취약점을 해결하기 위한 인증 기술은?

① 인증서 인증

② IEEE 802.11i 인증

③ Challenge-Response 인증

④ Kerberos 인증

 

 

우선 문제부터 보면,

 

WEP : 무선 환경은 누구나 네트워크에 접근할 수 있고, 유선 네트워크는 우선  물리적으로 연결되어야 망에 접근할 수 있다. 따라서 무선 네트워크는 유선 네트워크보다 보안이 필수적임에 따라 유선(Wired)과 동등한 수준(Equivalent)의 보안(Privacy)을 제공하기 위해 이렇게 WEP로 명명.

 

RC4(Rivest Cipher 4) 기반 : Ronald Rivest가 개발한 스트림 암호(stream cipher) 방식의 대칭키 암호 알고리즘. 간단하고 빠른 암호화 가능.

 

스트림 암호 방식 : 데이터가 흘러가는(stream) 대로, 비트 단위로 암호화(↔ 고정된 크기의 블록 단위로 모아서 암호화(AES, DES 등)).

  - 동작원리 : 암호화 키에 초기화 벡터(Initialization Vector, IV)를 이용해서 키 스트림 생성. 평문의 각 비트를 키 스트림과 XOR(둘 중 하나만 참일 때 참) 연산해서 암호문 생성. 복호화 시에 동일한 키 스트림으로 다시 XOR 연산하면 원본 평문이 복원됨.

  - 예시

10111001(평문)

11001010(키 스트림)

01110011(암호문)

  - 장단점 : 빠르고 가벼워 실시간 통신 등에 적합하나 같은 키 스트림이 반복되면 암호가 깨지기 쉬움.

 

WEP 암호화 과정

변하지 않는 공유 키(40비트 또는 104비트, Pre-Shared Key)와 초기화 벡터(24비트)로 암호화키 생성 후 RC4 알고리즘에서 키 스트림(의사 난수) 생성. 이 키 스트림으로 평문과 XOR 연산 후 암호문 생성. 암호문과 초기화 벡터를 패킷에 포함해서 같이 전송. 수신 측에서는 초기화 벡터를 이용해서 키 스트림 생성 후 복호화.

 

* 키 스트림 길이는 암호화할 데이터 크기만큼 생성됨(평문이 8,000비트라면 8,000비트의 키 스트림 생성)

* 패킷마다 초기화 벡터가 달라지므로 키 스트림도 새로 생성되나, 초기화 벡터가 24비트로 너무 짧아 수 초~ 수 분 내에 IV가 반복될 가능성으로 인해 같은 키 스트림 추론 및 암호문 분석 가능

 

이 문제를 해결하기 위해 IEEE 802.11i 인증이 도입되었으며 WPA(Wi-Fi Protected Access)의 기반이 됨.