구현하며 이해하는 대칭키 암호

정보보안의 핵심 요소인 암호는 대칭키 암호(symmetric-key cryptography)와 공개키 암호
(public-key cryptography)로 나뉘며, 그 종류도 매우 다양하다. 이 책은 구현과 함께 대칭키
암호의 구조와원리를 학습하는 것을 목표로 한다. 특히 블록암호 AES와 해시함수 SHA-3를
중심으로 상세히 설명한다. AES는 2026년부터 국내 암호모듈 검증제도에 포함된 국제표준
블록암호이며, SHA-3는 기존 해시함수들의 안전성 문제를 해소하기 위해 새로운원리로 설
계된 해시함수로 난수발생기, 서명, 양자내성암호 등 그 활용 범위가 점점 넓어지고 있다. 이
알고리즘들은 양자 컴퓨터 시대에도 지속적으로 사용될 수 있는 안전성을 확보하고 있으며,
다른 알고리즘과결합하면 다양한 응용에 활용될 수 있다.
암호 알고리즘의 설계사상부터 안전성 분석, 효율적인 구현까지 제대로 이해하기 위해서는
기반 수학에 대한 지식이 필수적이다. 이 책에서는 대칭키 암호의 구조와 원리를 파악하는
데 집중하면서 관련된 기반 수학을 함께 설명해 나간다. 암호 알고리즘의 원리를 이해하기에
필요한 벡터, 유한체 등 수학적 구조를 직접 구현해보면서 이해할 수 있도록 구성하였다.
C프로그래밍을따라하면서알고리즘을이해하도록단계별소스코드를포함하였다.파이썬
(Python)이나 자바(Java)의 경험이 조금 있으면 따라가는데 어려움이 없도록 구성하였으며,
함수, 포인터, 데이터 변환, 엔디언 처리 등 C 언어로 암호를 구현하는데 필수적인 개념을
추가로 설명하였다. 암호의 동작 원리, 대수적 구조, 효율적인 구현 방법 등을 설명하기 위해
100여 장의 그림을 삽입하였고, 안전성에 대한 개념은 최대한 직관적으로 파악할 수 있도록
기술하였다.이책을통해대칭키암호의구조와원리를이해하고자신만의암호라이브러리를
구축할 수 있기를 바란다.
끝으로, 기획부터 마무리까지 관심과 지원을 아끼지 않은 교우사에 감사드리며, 국민대학교
정보보안암호수학과 학생들과 교수님들께도 감사의 마음을 전하고자 한다.