2020_postechian_autumn

수학과 18학번 이 도 현

최근 5G 통신 기술이 개발되면서, 우리 사회의 모든 것이 연결되고 있다. 통신의 속도는 더욱 빨라지고, 더 많은 양의 데이터가 순간적으로 처리되고 이동한다. 사람과 사람 사이는 물론, 사람과 사물, 심지어 사물과 사물 사이도 깊은 연결성을 갖게 된다. 이러한 초연결성은 보안에 취약할 수밖에 없다. 모든 대상이 연결되어 있기 때문에, 한 대상이 해킹되면 전체가 해킹될 가능성이 높기 때문이다. 즉, 악의를 지닌 제삼자가 해킹에 성공하면, 정보의 신뢰성은 물론 개인과 사회 모두 이전보다 더 큰 손실을 겪을 수 있다. 특히 우리나라나 이스라엘, 미국과 같이 전쟁과 깊은 관련이 있는 국가일수록 암호 시스템과 보안은 더욱 중요해진다. 이러한 필요성에 따라, 강력한 암호 시스템에 대한 연구가 계속되고 있다. 특히, 최근 5G 기술은 양자 암호 기술이 적용되었다. 암호론에서는 난수(Random Number)가 굉장히 중요하다. 난수란 말 그대로 주사위를 던진 것과 같이, 아무런 질서도 규칙도 없는 수를 말한다. 이러한 난수는 암호

난수를 만드는 방법

MARCUS x No.168

시스템에서 비밀 키 암호에 사용되는 암호 키나, 공개 키 암호의 파라미터를 생성하는 데 사용된다. 보안 시스템의 암호 기능에서 난수 발생기의 사용은 필수적이며, 암호의 안전성은 완벽한 난수 발생기의 사용을 전제로 확보된다. 실례로, 공인인증서나 카드를 발급받으면 항시 난수표나 난수 생성기를 함께 받게 된다. 해당 글에서는 가장 기본적이며 고전적인 난수 생성 방식을 검토하려고 한다. 독자들이 해당 글을 읽고 암호론과 양자 정보 이론에 관심을 두고 더욱 공부하기를 바란다.

유사 난수(Pseudo-random Number) 유사 난수 혹은 가짜 난수는 ‘무작위처럼 보이는(난수같은) 수’를 말한다. 진정한 난수를 구현할 방법을 찾기란 굉장히 어렵다. 이에 따라, 특정 규칙을 갖는 알고리즘을 개발해 유사 난수를 생성하는 것이다. 이러한 유사 난수는 사람이 보기에는 어느 정도 무작위에 의한 것처럼 보인다.

중앙 제곱법(Mid Square Method) 대표적인 고전 유사 난수 생성 방식에는 ‘중앙 제곱법’이 있다. 중앙 제곱법은 13세기 프란체스코 수도회 문서에도 등장했으나, 공식적으로는 1949년 폰 노이만에 의해 발표됐다. 중앙 제곱법은 시드(seed; 씨앗)라고 부르는 임의의 수를 제곱한 뒤, 제곱수의 가운데 일부분을 제곱해가며 난수를 만드는 것이다. 아래의 예시를 보자.

SEED

991114 제곱

306960

...

중간부

982306960996

PLUS • 마르쿠스

244416

94224441600

80