DES (Data Encryption Standard)는 초기에 널리 사용되었던 대칭키 블록 암호화 알고리즘입니다. IBM에서 개발하였으며, 1977년 미국 정부에 의해 연방 정보 처리 표준(FIPS)으로 채택되었습니다.
다음은 DES의 주요 특징과 동작 방식에 대한 간략한 설명입니다.
블록 크기
DES는 64비트 블록 크기를 가지며, 입력 데이터가 64비트 블록으로 분할되어 암호화 또는 복호화됩니다.
키 길이
초기 DES에서 사용되는 키 길이는 56비트이지만, 실제 키 길이는 64비트 중 하위 8비트가 패리티 비트로 사용되므로 56비트입니다. 따라서 키 공간은 2^56으로 제한됩니다.
라운드 함수
DES는 전체 암호화 또는 복호화 과정을 16라운드로 나누어 처리합니다. 각 라운드에서는 입력 데이터의 절반인 32비트가 함수에 입력되고, 이 함수를 거치면서 키 스케줄링 된 라운드 키가 적용됩니다.
키 스케줄링
DES는 라운드 키를 생성하기 위해 초기 키를 사용하여 여러 라운드 키를 생성합니다. 초기 키는 56비트이며, 이를 확장하고 라운드마다 특정한 변환을 통해 라운드 키를 생성합니다.
암호화 모드
DES는 다양한 암호화 모드 중 하나인 ECB (Electronic Codebook) 모드를 사용할 수 있으며, 암호화된 블록은 별도의 초기화 벡터가 필요하지 않습니다.
안전성
초기의 DES는 강력한 암호화 알고리즘으로 간주되었으나, 키 공간의 크기가 2^56으로 제한되기 때문에 현대에는 빠른 컴퓨팅과 암호 분석 기법을 통해 상대적으로 취약해졌습니다. 이로 인해 현재는 더 강력한 알고리즘인 AES (Advanced Encryption Standard)을 널리 사용하고 있습니다.
DES의 보안성이 약하다고 인식되면서, 2000년에는 최소한 3중 DES (Triple DES 또는 3DES)가 제안되었습니다. 3DES는 DES 알고리즘을 세 번 사용하는 것으로, 키 길이를 증가시켜 보안성을 높이는 방법입니다. 하지만 3DES 역시 느리고 복잡한 문제가 있어, 이후에는 AES로 전환되는 추세입니다.
오늘은 DES에 대해 알아보는 시간을 가졌습니다. 다음 시간에는 더욱 흥미로운 암호학 지식에 대해 공유하겠습니다.