[블록 암호화] 블록 암호화 - CBC 모드

CBC 모드는 Cipher Block Chaining의 약자로, ECB보다 안전한 운용 방식입니다.

1. AES-CBC 란?

특징	설명
암호 알고리즘	AES (Advanced Encryption Standard)
지원 키 길이	128비트, 192비트, 256비트
블록 크기	128비트(16바이트) 고정
IV 길이	128비트 (블록 크기와 동일)
암호화 방식	이전 암호문 블록과 평문 블록을 XOR 후 AES 암호화

2. CBC 동작 원리

CBC의 동작은 다음 단계로 정리할 수 있습니다.

1. 첫 블록은 IV와 평문 블록을 XOR 연산
2. XOR된 결과를 AES 암호화하여 첫 암호문 생성
3. 이후 블록은 직전 암호문과 평문 블록을 XOR하고 AES 암호화 (반복)

ECB와 동일하게 블록 단위로 암호화를 해야 하기 때문에 PKCS#7과 같은 패딩이 필요합니다.

2-2. CBC 장점

CBC는 IV가 필요하고 XOR로 인한 구조로 ECB에 비해 보안성이 높습니다.

2-2. CBC 문제

그렇다고 해서 ECB에 비해 보안성이 높을 뿐 여러 단점이 존재합니다.

단점	설명
암호화 병렬화 불가능	암호문을 생성하려면 이전 암호문이 있어야 하는 문제 (복호화는 병렬화 가능)
패딩 필요	ECB와 동일하게 패딩 필요
무결성 없음	단순 블록 암호화로 변조 탐지 불가능
오류 확산	비트 에러 시 해당 블록과 다음 블록에 오류가 발생

2-3. CBC 주의사항

CBC 모드는 IV의 보안이 매우 중요한 알고리즘입니다.
IV는 키와 동일하게 재사용해서는 안되는데, 그 이유는 재사용 시 첫 블록의 패턴이 노출되기 때문입니다.
또한 IV는 반드시 무작위 값을 사용하여 공격 가능성을 줄여야 합니다.

3. 사용 사례

CBC는 CMAC(CBC-MAC)과 같은 알고리즘으로 활용합니다.