제로 지식 암호화란? 간단한 설명
제로 지식 암호화는 제공업체가 귀하의 데이터에 접근할 수 없음을 의미합니다.
영지식 암호화는 서비스가 저장된 사용자 콘텐츠를 해독하는 데 필요한 키를 보유하지 않는 공급자 제한 아키텍처입니다. 공급자가 콘텐츠 키를 제어하는 표준 클라우드 암호화와 달리 클라이언트 측 암호화는 사용자 장치에서 해당 기능을 유지할 수 있습니다. 법적 요청, 위반 또는 내부자는 여전히 공급자가 보유하고 있는 암호문, 계정 기록, 트래픽 데이터 또는 기타 메타데이터를 노출할 수 있습니다. NIST의 키 관리 지침에 따라 키 보관은 액세스의 중심이 되지만 클라이언트 앱, 운영 체제 및 잠금 해제된 장치는 신뢰 경계의 일부로 유지됩니다.
제로 지식 암호화의 작동 원리
가장 간단한 유추: 귀하만 조합을 설정하고 호텔은 알지 못하는 호텔 금고. 조합을 잊어버리면 호텔이 금고를 열어줄 수 없습니다. 이것이 설계의 결함이 아닙니다. 이것이 설계 자체입니다.
기술적으로 제로 지식 암호화는 세 단계로 작동합니다.
기기 내 키 파생. 사용자는 비밀번호, 비밀번호 문구, 패턴과 같은 자격 증명을 제공합니다. 비밀번호 기반 키 파생 기능은 이를 솔트와 결합하여 사용자 장치에 키를 생성합니다. 잘 분리된 설계에서는 모든 파일을 사람 자격 증명으로 직접 암호화하는 대신 해당 키를 사용하여 임의의 콘텐츠 암호화 키를 잠금 해제할 수 있습니다.
전송 전 암호화. 모든 데이터가 파생된 키를 사용하여 기기에서 암호화된 후 클라우드 저장소나 백업을 위해 기기를 떠납니다. 암호화된 출력(암호문)이 업로드됩니다.
공급자는 일반 텍스트 콘텐츠 키를 받지 않습니다. 콘텐츠 키는 사용 중에 반드시 클라이언트 메모리에 존재하며 인증된 암호화 봉투 안에 로컬 또는 원격으로 저장될 수도 있습니다. 공급자는 암호문과 래핑된 키를 여는 데 필요한 사용자 비밀을 보유하지 않고도 저장할 수 있습니다. 계정, 트래픽, 기록 크기 및 타이밍 메타데이터는 계속 표시될 수 있습니다.
중요한 제약 조건: 사용자가 모든 유효한 자격 증명 및 복구 경로를 잃으면 암호화된 콘텐츠에 액세스할 수 없게 됩니다. 회수권은 여전히 존재할 수 있지만 주요 보관권에 대해 설명해야 합니다. 이전 장치 승인, 복구 문구, 복구 키 또는 이에 상응하는 사용자 보유 비밀 없이 이메일 재설정만으로 읽을 수 있는 콘텐츠를 복원하는 경우 공급자는 일반 텍스트로 돌아가는 효과적인 경로를 유지한 것입니다.
제로 지식 암호화 vs 다른 유형의 암호화
"암호화"라는 용어는 거의 모든 클라우드 서비스의 마케팅 자료에 등장합니다. 유형 간의 차이는 상당합니다.
| 유형 | 키 보유자 | 제공업체의 데이터 읽기 | 제공업체 침해 생존 | 예시 |
|---|---|---|---|---|
| 암호화 없음 | 해당 없음 | 예 | 아니요 | Dropbox (표준 티어) |
| 전송 중 암호화 (TLS) | 제공업체 | 예 (서버에서 저장 중) | 아니요 | Google Photos |
| 서버 측 저장 중 암호화 | 제공업체 | 예 (복호화 키 보유) | 부분적 | iCloud (표준) |
| 플랫폼 종단 간 암호화 | 클라이언트 장치 및 계정 복구 시스템 | 정상적인 서비스 경로를 통하지 않음 | 클라이언트, 복구, 메타데이터 노출에 따라 다름 | iCloud 고급 데이터 보호 기능 |
| 공급자 블라인드 클라이언트 측 암호화 | 클라이언트 및 사용자 제어 복구 경로 | 공급자가 보유한 일반 텍스트 콘텐츠 키가 없습니다. | 콘텐츠는 암호화된 상태로 유지될 수 있습니다. 메타데이터와 암호문은 여전히 유출될 수 있습니다 | 암호화된 볼트 및 백업 시스템 |
"저장 중 암호화"와 "제로 지식 암호화"의 구별이 가장 흔히 혼동됩니다. 저장 중 암호화에서 제공업체는 자신이 제어하는 키를 사용하여 서버의 데이터를 암호화합니다. 이것은 서버 하드웨어의 물리적 도난으로부터 보호합니다. 제공업체가 데이터를 읽는 것, 데이터와 키에 대한 정부 소환, 또는 내부 위협으로부터는 보호하지 않습니다. 제공업체는 복호화 능력을 가집니다.
제로 지식 암호화에서 제공업체는 복호화 능력을 전혀 가지지 않습니다.
제로 지식 암호화가 중요한 이유
데이터 침해는 매년 수십억 건의 기록을 노출시킵니다
신원 도용 리소스 센터(Identity Theft Resource Center)는 2023년 미국에서 3,205건의 데이터 손상이 발생하여 약 3억 5,300만 명의 개인에게 영향을 미쳤다고 보고했습니다. 공급자가 콘텐츠 키를 보유하고 있는 경우 한 번의 위반으로 저장된 데이터와 이를 해독할 수 있는 경로가 모두 노출될 수 있습니다. 공급자 블라인드 암호화는 이러한 자산을 분리합니다. 서버 침해로 인해 암호문과 메타데이터가 계속 노출될 수 있지만 공급자가 보유한 일반 텍스트 콘텐츠 키는 노출되지 않습니다. 자격 증명 추측과 클라이언트 침해는 여전히 별개의 위험입니다.
법적 강압은 실제 위협입니다
제공업체는 보유하고 있는 데이터를 공개해야 할 수도 있습니다. 공급자 블라인드 설계에서는 공급자가 일반 텍스트 콘텐츠 키를 보유하지 않기 때문에 암호문 및 사용 가능한 계정, 트래픽, 청구 또는 서비스 메타데이터에 대한 응답을 제한할 수 있습니다. 다른 당사자가 사용자 자격 증명을 얻을 수 있는지, 클라이언트를 악용할 수 있는지 또는 공개를 강요할 수 있는지 여부는 별도의 질문입니다. Apple은 고급 데이터 보호 기능을 도입했습니다. iOS 16.2에 대한 종단 간 암호화의 선택적 확장으로 iCloud 데이터.
"우리를 믿으세요"는 보안 아키텍처가 아닙니다
서버 측 암호화는 공급자가 제어하는 키와 정책을 사용합니다. 공급자 블라인드 암호화는 키 보관권을 변경하므로 문서화된 서비스 경로에 일반 텍스트 콘텐츠 키가 없습니다. 이는 더 강력한 아키텍처 경계이지만 그 힘은 여전히 올바른 클라이언트 코드, 인증된 소프트웨어 제공, 사운드 복구, 보안 장치 및 사양과 일치하는 구현에 달려 있습니다.
암호화 뒤의 NIST 표준
AES-GCM 국립표준기술연구소(National Institute of Standards and Technology)에 의해 표준화되었습니다. SP 800-38D (2007). AES 자체는 2001년 공개 경쟁을 통해 NIST에 의해 선정되었습니다. AES-256 256비트 키를 나타냅니다. 균일하게 무작위인 키에 대한 철저한 검색은 계산상 불가능하지만 사람의 비밀번호나 패턴은 키 파생 함수가 256비트를 출력하는 경우에도 훨씬 적은 엔트로피를 제공할 수 있습니다.
PBKDF2 (비밀번호 기반 키 도출 기능 2), RFC 8018, 반복된 의사 난수 함수 호출을 통해 사람이 제공한 자격 증명을 고정 길이 키 자료로 변환합니다. 더 많은 반복은 각 추측의 비용을 증가시킵니다. 예측 가능한 패턴이나 비밀번호에 엔트로피를 추가하지 않으므로 자격 증명 선택과 오프라인 확인이 여전히 중요합니다.
Vaultaire가 공급자-키 분리를 구현하는 방법
Vaultaire는 제로 지식 아키텍처로 구축된 iPhone용 보관함 앱입니다. 각 레이어에서의 구현 방식은 다음과 같습니다.
볼테르 클라이언트측 암호화된 저장소입니다. iPhone. 종종 "제로 지식"으로 판매되는 제품 측면에서 보다 좁은 문서화된 주장은 Wraxle이 일반 텍스트 저장소 콘텐츠나 이를 해독하는 데 필요한 키를 받지 않는다는 것입니다. 각 계층에서 구현 및 나머지 신뢰 경계가 작동하는 방식은 다음과 같습니다.
키 파생. 사용자는 25개의 점으로 구성된 5x5 격자에 패턴을 그립니다. PBKDF2-HMAC-SHA512 해당 시퀀스를 하나의 장치 전체와 결합합니다. Keychain 256비트 볼트 키를 파생하려면 600,000번의 반복을 수행해야 합니다. 볼트 키는 암호화된 인덱스를 인증하고 별도의 무작위 256비트 마스터 키를 래핑합니다. 패턴을 포함한 복구 정보는 AES-GCM 암호화된 Keychain 일반 텍스트 파일이나 Vaultaire 계정이 아닌 데이터베이스입니다.
파일 암호화. 가져온 각 파일은 다음과 같이 암호화됩니다. AES-256-GCM 임의의 마스터 키 아래에 있습니다. CryptoKit 새로운 nonce로 인증된 봉인된 상자를 생성하고 스트리밍 형식은 주문된 각 청크에 대해 고유한 nonce를 파생합니다.
메타데이터 암호화. 파일 이름, MIME 유형, 날짜, 색인 기록, 썸네일 데이터도 보호됩니다. AES-256-GCM. Vaultaire는 볼트 메타데이터에 ChaCha20을 사용하지 않습니다.
키 관리. Vaultaire는 장치 솔트와 암호화된 복구 데이터베이스를 정상적으로 저장합니다. iOS Keychain 다음으로 보호되는 일반 비밀번호 항목 WhenUnlockedThisDeviceOnly 접근성 클래스. 패턴 파생 볼트 키와 임의 마스터 키는 다음을 통해 앱 메모리에서 처리됩니다. CryptoKit. 잠금은 활성 키 상태를 삭제하지만 Swift 및 iOS 모든 임시 복사본을 덮어쓰는 것을 보장하지 않습니다.
앱이 진정한 제로 지식 암호화를 사용하는지 확인하는 방법
1분도 안 걸리는 세 가지 테스트:
비밀번호 찾기 테스트. 이메일 재설정만으로 읽을 수 있는 데이터를 복원하는 경우 유효한 콘텐츠 키를 복구한 공급자 보유 메커니즘이 무엇인지 물어보세요. 사용자 보유 복구 문구, 기존 장치 승인 및 공급자 제어 재설정은 서로 다른 디자인입니다.
새로운 장치 테스트. 새 장치가 읽을 수 있는 콘텐츠를 복원하는 경우 해당 장치를 승인한 비밀 또는 신뢰할 수 있는 장치를 식별합니다. 계정 로그인만으로도 공급자가 제어하는 복구 경로를 제안할 수 있습니다. 복구 문구와 암호화된 백업 기록을 함께 사용하면 공급자 키 분리를 유지할 수 있습니다.
계정 테스트입니다. 이메일 주소나 전화번호는 ID를 서비스 메타데이터에 연결하지만, 그 자체로 공급자가 콘텐츠를 해독할 수 있음을 증명하지는 않습니다. 키 계층 구조, 복구 설계, 클라이언트 코드 또는 감사, 메타데이터 정책, 인증된 암호문이 오프라인 자격 증명 확인을 허용하는지 여부를 검사합니다.
이러한 테스트는 보안 증명이 아닌 필터입니다. 일관된 사양에서는 콘텐츠 키, 잠금 해제 키, 솔트, 파생 매개변수, 인증된 암호화 형식, nonce 규칙, 복구 봉투, 로컬 비밀 저장소, 클라우드 메타데이터 및 일반 텍스트 키가 존재하는 지점의 이름을 지정해야 합니다. 독립적인 리뷰는 제품 라벨보다 더 강력한 증거입니다.
자주 묻는 질문
제로 지식 암호화와 엔드투엔드 암호화는 같은가요?
겹치지만 동일하지는 않습니다. 엔드투엔드 암호화(E2EE)는 데이터가 발신자의 기기에서 암호화되어 수신자의 기기에서만 복호화됨을 의미합니다. 제로 지식 암호화는 제공업체가 데이터에 접근할 수 없음을 의미합니다. 제공업체가 키 생성 시점에 키에 접근했다면 E2EE이지만 제로 지식이 아닐 수 있습니다. 제로 지식 암호화가 더 엄격한 기준입니다.
제로 지식 암호화에서 패스워드를 잊어버리면?
모든 유효한 자격 증명 및 복구 봉투가 손실되면 데이터에 영구적으로 액세스할 수 없게 됩니다. 공급자가 제어하는 재설정 또는 마스터 키는 공급자 경계를 약화시키므로 복구를 별도로 설계해야 합니다. 볼테르 파생된 복구 키가 암호화된 저장소 키 봉투를 여는 9개의 개별 단어 구문을 포함하는 사용자 정의를 생성합니다. 이 문구는 키를 재생성하거나 인코딩하지 않으며 새 장치 복원에도 일치하는 암호화가 필요합니다. CloudKit 기록.
법 집행 기관이 제로 지식 암호화 데이터에 접근할 수 있나요?
공급자는 저장된 암호문과 계정, 트래픽, 청구 또는 서비스 메타데이터를 공개해야 할 수도 있습니다. 공급자가 보유한 일반 텍스트 콘텐츠 키가 없으면 해당 공급자는 일반 서비스 경로를 사용하여 콘텐츠를 해독할 수 없습니다. 장치 악용, 자격 증명 검색, 복구 복사본 및 강제 공개는 관할권과 사실에 따라 합법성과 효율성이 달라지는 별도의 경로입니다.
제로 지식 암호화가 일반 암호화보다 느린가요?
AES-256-GCM 성과는 누가 열쇠를 쥐고 있느냐에 달려있지 않습니다. 비밀번호 기반 파생은 잠금 해제 중에 작업을 추가하며 기간은 알고리즘, 반복 횟수, 장치 및 구현에 따라 다릅니다. 애플리케이션은 지원되는 하드웨어의 비용을 측정하고 각 오프라인 추측에 부과된 비용과 응답성의 균형을 맞춰야 합니다.
제로 지식이 앱이 데이터를 전혀 수집하지 않는다는 의미인가요?
반드시 그런 것은 아닙니다. 이 용어는 모든 데이터 흐름이 아닌 공급자의 콘텐츠 키 경계를 다룹니다. 앱은 계정 데이터, 분석, 충돌 보고서, IP 주소, 기록 크기, 타이밍 또는 기타 서비스 메타데이터를 계속 처리할 수 있습니다. Vaultaire에는 신원 계정이 필요하지 않으며 동의 기반 분석에서는 금고 콘텐츠, 패턴, 문구 및 암호 해독 키가 제외됩니다. 그 개인 정보 보호 정책 현재 수집 및 보관 규칙을 설명합니다.
제로 지식 암호화는 Apple의 고급 데이터 보호와 어떻게 비교되나요?
Apple의 ADP(Advanced Data Protection)가 도입되었습니다. iOS 16.2, 엔드투엔드 암호화를 추가로 확장 iCloud 카테고리를 선택하고 Apple 계정 복구 모델을 사용합니다. Vaultaire는 기본적으로 Vault 콘텐츠를 로컬에 유지하며 Vaultaire ID 계정이 필요하지 않습니다. 선택적 백업, 동기화 및 공유는 클라이언트 측 암호화를 사용합니다. CloudKit 사용자의 Apple 계정에 기록됩니다. Vaultaire는 또한 패턴으로 구분된 저장소 액세스 및 협박 모드, 저장 및 복구 제한은 해당 항목에 설명되어 있습니다. 그럴듯한 거부성 문서.
요약
제로 지식 암호화는 암호화 키가 사용자의 기기를 절대 떠나지 않기 때문에 제공업체가 수학적으로 사용자 데이터에 접근할 수 없는 아키텍처입니다. 표준 암호화, 저장 중 암호화, 심지어 일부 형태의 엔드투엔드 암호화와 한 가지 중요한 점에서 다릅니다: 제공업체의 데이터 접근 불가는 정책이 아닌 수학으로 강제됩니다. 트레이드오프 — 키를 잃으면 데이터도 잃는다 — 는 결함이 아닙니다. 이것이 보장을 실제로 만드는 메커니즘입니다.
영지식 암호화는 공급자-키-분리 청구로 가장 잘 처리됩니다. 즉, 서비스는 저장된 콘텐츠를 해독하는 데 필요한 일반 텍스트 키를 보유하지 않습니다. 이는 공급자가 제어하는 키를 사용하는 서버 측 암호화보다 강력하지만 키가 메모리에만 존재하거나 메타데이터가 사라지거나 모든 클라이언트 및 장치 손상이 방지된다는 주장은 아닙니다. 주요 계층 구조, 복구 설계, 구현 및 독립적인 검토를 기준으로 제품을 판단합니다.