Java의 `java.security` 패키지는 **보안 관련 기능**을 제공하는 핵심 패키지야. 크게 다음과 같은 기능들로 분류할 수 있어: --- ## 1. 암호화(Encryption) 및 복호화(Decryption) 암호화는 데이터를 보호하는 데 중요한 역할을 해. Java에서는 다양한 알고리즘을 지원하는 **JCA(Java Cryptography Architecture)** 및 **JCE(Java Cryptography Extension)**를 통해 암호화 기능을 제공해. - **주요 클래스 및 인터페이스** | 클래스/인터페이스 | 설명 | |------------------|------| | `Cipher` | 암호화 및 복호화 작업을 수행하는 클래스 | | `KeyGenerator` | 대칭 키를 생성하는 클래스 (AES, DES 등) | | `SecretKey` | 대칭 키를 나타내는 인터페이스 | | `KeyPairGenerator` | 공개 키 및 개인 키 쌍을 생성하는 클래스 | | `PublicKey`, `PrivateKey` | 비대칭 키를 나타내는 인터페이스 | - **예제: AES 암호화 및 복호화** ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import java.util.Base64; public class AESExample { public static void main(String[] args) throws Exception { KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES"); keyGen.init(128); // 128비트 키 생성 SecretKey secretKey = keyGen.generateKey(); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey); String plaintext = "Hello, Security!"; byte[] encrypted = cipher.doFinal(plaintext.getBytes()); System.out.println("Encrypted: " + Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted)); // 복호화 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey); byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted); System.out.println("Decrypted: " + new String(decrypted)); } } ``` --- ## 2. 키(Key) 및 키스토어(KeyStore) 관리 보안 키를 안전하게 저장하고 관리할 수 있도록 **키스토어** 기능을 제공해. - **주요 클래스 및 인터페이스** | 클래스/인터페이스 | 설명 | |------------------|------| | `KeyStore` | 키 및 인증서를 저장하는 저장소 | | `KeyFactory` | 키 객체를 생성하는 클래스 | | `KeyPair` | 공개 키와 개인 키를 함께 저장하는 클래스 | - **예제: KeyStore 생성 및 저장** ```java import java.io.FileOutputStream; import java.security.KeyStore; public class KeyStoreExample { public static void main(String[] args) throws Exception { KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("JKS"); keyStore.load(null, null); // 새로운 KeyStore 생성 try (FileOutputStream fos = new FileOutputStream("keystore.jks")) { keyStore.store(fos, "password".toCharArray()); // 비밀번호와 함께 저장 } System.out.println("KeyStore 저장 완료"); } } ``` --- ## 3. 해시(Hashing) 및 메시지 다이제스트(Message Digest) 해시는 데이터를 변환하여 무결성을 검증하는 데 사용돼. 대표적인 알고리즘으로 **SHA-256**, **MD5** 등이 있어. - **주요 클래스** | 클래스 | 설명 | |--------|------| | `MessageDigest` | 해시 값을 생성하는 클래스 | | `DigestInputStream` | 스트림을 통해 해시 계산을 수행하는 클래스 | - **예제: SHA-256 해싱** ```java import java.security.MessageDigest; import java.util.Base64; public class HashExample { public static void main(String[] args) throws Exception { String input = "password123"; MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); byte[] hash = digest.digest(input.getBytes()); System.out.println("SHA-256 Hash: " + Base64.getEncoder().encodeToString(hash)); } } ``` --- ## 4. 전자서명(Digital Signature) 전자서명은 데이터의 **무결성을 검증**하고 **서명자의 신원**을 확인하는 데 사용돼. - **주요 클래스 및 인터페이스** | 클래스/인터페이스 | 설명 | |------------------|------| | `Signature` | 전자서명을 생성하고 검증하는 클래스 | | `KeyPairGenerator` | 전자서명을 위한 키 쌍을 생성하는 클래스 | - **예제: 전자서명 생성 및 검증** ```java import java.security.*; public class DigitalSignatureExample { public static void main(String[] args) throws Exception { KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); keyGen.initialize(2048); KeyPair keyPair = keyGen.generateKeyPair(); Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA"); signature.initSign(keyPair.getPrivate()); String message = "This is a secure message."; signature.update(message.getBytes()); byte[] signedData = signature.sign(); // 검증 signature.initVerify(keyPair.getPublic()); signature.update(message.getBytes()); boolean isVerified = signature.verify(signedData); System.out.println("Signature Verified: " + isVerified); } } ``` --- ## 5. 인증(Authentication) 및 접근 제어(Access Control) 사용자의 인증 및 권한 관리를 할 수 있도록 지원해. - **주요 클래스 및 인터페이스** | 클래스/인터페이스 | 설명 | |------------------|------| | `AccessController` | 접근 제어를 수행하는 클래스 | | `Permission` | 특정 작업에 대한 권한을 나타내는 클래스 | | `Policy` | 보안 정책을 관리하는 클래스 | - **예제: 접근 제어 실행** ```java import java.security.AccessController; import java.security.PrivilegedAction; public class AccessControlExample { public static void main(String[] args) { String result = AccessController.doPrivileged((PrivilegedAction) () -> { return System.getProperty("user.home"); }); System.out.println("User Home Directory: " + result); } } ``` --- ## 6. 난수 생성(Secure Random) 보안에 강한 난수를 생성하는 기능도 제공해. - **주요 클래스** | 클래스 | 설명 | |--------|------| | `SecureRandom` | 보안 강도를 높인 난수 생성 클래스 | - **예제: 난수 생성** ```java import java.security.SecureRandom; public class SecureRandomExample { public static void main(String[] args) { SecureRandom random = new SecureRandom(); int number = random.nextInt(100); System.out.println("Secure Random Number: " + number); } } ``` --- ## 7. 보안 프로바이더(Security Provider) Java는 다양한 보안 알고리즘을 제공하는 **보안 프로바이더** 개념을 사용해. - **주요 클래스 및 인터페이스** | 클래스/인터페이스 | 설명 | |------------------|------| | `Security` | 보안 프로바이더를 관리하는 클래스 | | `Provider` | 특정 보안 기능을 제공하는 클래스 | - **예제: 설치된 보안 프로바이더 목록 출력** ```java import java.security.Provider; import java.security.Security; public class SecurityProviderExample { public static void main(String[] args) { for (Provider provider : Security.getProviders()) { System.out.println("Provider: " + provider.getName()); } } } ``` --- ## 결론 Java의 `java.security` 패키지는 **암호화, 키 관리, 해싱, 전자서명, 인증, 난수 생성** 등 다양한 보안 기능을 제공해. 각 기능을 적절히 조합하면 **네트워크 보안, 파일 보호, 인증 시스템** 등을 구축할 수 있어! --- Java의 **JCA(Java Cryptography Architecture)** 및 **JCE(Java Cryptography Extension)**에서 지원하는 주요 알고리즘을 정리해볼게. JCA는 **암호화, 키 관리, 전자서명, 해싱** 등의 보안 기능을 정의하는 **프레임워크**이고, JCE는 JCA를 확장하여 **대칭키 암호화, 메시지 인증 코드(MAC), 키 생성** 등을 추가 지원하는 **확장 라이브러리**야. --- ## **1. 암호화(Encryption) 및 복호화(Decryption)** 암호화는 데이터를 보호하는 가장 기본적인 보안 기술이야. JCE에서는 **대칭키 및 비대칭키 암호화**를 지원해. | **알고리즘** | **설명** | **키 길이 (비트)** | **모드** | |-------------|---------|-----------------|-------| | AES (Advanced Encryption Standard) | 현대적인 대칭키 암호화 | 128, 192, 256 | ECB, CBC, CFB, OFB, GCM | | DES (Data Encryption Standard) | 오래된 대칭키 암호화 (더 이상 안전하지 않음) | 56 | ECB, CBC, CFB, OFB | | Triple DES (DESede) | DES를 3번 수행하여 보안성 강화 | 112, 168 | ECB, CBC, CFB, OFB | | Blowfish | 빠르고 유연한 대칭키 알고리즘 | 32~448 | ECB, CBC, CFB, OFB | | RSA | 비대칭키 암호화 (공개키 암호화) | 1024, 2048, 4096 | - | | ElGamal | 공개키 기반 암호화 | 1024 이상 | - | | ECIES (Elliptic Curve Integrated Encryption Scheme) | 타원 곡선 암호화 (ECC) | 192, 224, 256, 384, 521 | - | **예제: AES 암호화 및 복호화** ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import java.util.Base64; public class AESExample { public static void main(String[] args) throws Exception { KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES"); keyGen.init(128); SecretKey secretKey = keyGen.generateKey(); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey); String plaintext = "Hello, JCE!"; byte[] encrypted = cipher.doFinal(plaintext.getBytes()); System.out.println("Encrypted: " + Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted)); } } ``` --- ## **2. 해시(Hash) 및 메시지 다이제스트(Message Digest)** 해시는 데이터를 변환하여 **무결성을 보장**하는 데 사용돼. | **알고리즘** | **설명** | **출력 크기 (비트)** | |-------------|---------|-----------------| | MD5 | 오래된 해시 알고리즘 (더 이상 안전하지 않음) | 128 | | SHA-1 | 보안 취약점이 발견된 해시 알고리즘 | 160 | | SHA-256 | 가장 널리 사용되는 SHA-2 계열 해시 | 256 | | SHA-512 | SHA-256보다 더 강력한 해시 | 512 | | SHA3-256 | 최신 SHA-3 계열 해시 | 256 | **예제: SHA-256 해싱** ```java import java.security.MessageDigest; import java.util.Base64; public class SHA256Example { public static void main(String[] args) throws Exception { MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); byte[] hash = digest.digest("password123".getBytes()); System.out.println("SHA-256 Hash: " + Base64.getEncoder().encodeToString(hash)); } } ``` --- ## **3. 전자서명(Digital Signature)** 전자서명은 데이터의 **무결성을 보장**하고 **서명자의 신원**을 확인하는 데 사용돼. | **알고리즘** | **설명** | **키 길이 (비트)** | |-------------|---------|-----------------| | SHA1withRSA | SHA-1 기반 RSA 서명 (보안 취약) | 1024, 2048, 4096 | | SHA256withRSA | SHA-256 기반 RSA 서명 | 2048, 4096 | | SHA512withRSA | SHA-512 기반 RSA 서명 | 2048, 4096 | | SHA256withECDSA | 타원 곡선 기반 전자서명 | 256, 384, 521 | **예제: RSA 전자서명 생성 및 검증** ```java import java.security.*; public class DigitalSignatureExample { public static void main(String[] args) throws Exception { KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); keyGen.initialize(2048); KeyPair keyPair = keyGen.generateKeyPair(); Signature signature = Signature.getInstance("SHA256withRSA"); signature.initSign(keyPair.getPrivate()); String message = "Secure message"; signature.update(message.getBytes()); byte[] signedData = signature.sign(); // 검증 signature.initVerify(keyPair.getPublic()); signature.update(message.getBytes()); boolean isVerified = signature.verify(signedData); System.out.println("Signature Verified: " + isVerified); } } ``` --- ## **4. 메시지 인증 코드(Message Authentication Code, MAC)** MAC은 **데이터의 무결성과 인증을 보장**하는 데 사용돼. | **알고리즘** | **설명** | **출력 크기 (비트)** | |-------------|---------|-----------------| | HmacMD5 | MD5 기반 MAC | 128 | | HmacSHA1 | SHA-1 기반 MAC | 160 | | HmacSHA256 | SHA-256 기반 MAC | 256 | | HmacSHA512 | SHA-512 기반 MAC | 512 | **예제: HmacSHA256 사용** ```java import javax.crypto.Mac; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.util.Base64; public class HmacExample { public static void main(String[] args) throws Exception { String key = "secret"; String message = "Hello, MAC"; Mac mac = Mac.getInstance("HmacSHA256"); mac.init(new SecretKeySpec(key.getBytes(), "HmacSHA256")); byte[] hmac = mac.doFinal(message.getBytes()); System.out.println("HMAC: " + Base64.getEncoder().encodeToString(hmac)); } } ``` --- ## **5. 난수 생성(Secure Random)** 보안성이 높은 난수를 생성할 때 사용해. | **알고리즘** | **설명** | |-------------|---------| | SHA1PRNG | 보안성이 강화된 PRNG (의사 난수 생성기) | | NativePRNG | OS 기본 난수 생성기 사용 | | Windows-PRNG | Windows용 PRNG | **예제: 보안 난수 생성** ```java import java.security.SecureRandom; public class SecureRandomExample { public static void main(String[] args) { SecureRandom random = new SecureRandom(); int number = random.nextInt(100); System.out.println("Secure Random Number: " + number); } } ``` --- ## **결론** JCA 및 JCE에서는 **암호화, 해시, 전자서명, MAC, 난수 생성** 등의 다양한 알고리즘을 제공해. 이들을 조합하면 **데이터 보호, 인증, 무결성 검증** 같은 강력한 보안 시스템을 구축할 수 있어! --- 자바의 JCA (Java Cryptography Architecture)와 JCE (Java Cryptography Extension)는 암호화와 관련된 다양한 알고리즘을 제공합니다. JCA는 기본적인 암호화 프레임워크를 제공하며, JCE는 이를 확장하여 더 강력한 암호화 기능을 추가합니다. 아래는 JCA와 JCE에서 지원되는 주요 알고리즘을 정리한 내용입니다. 이 알고리즘들은 JDK 버전에 따라 다를 수 있으니, 사용하는 JDK 버전(예: JDK 8, 11, 17 등)에 따라 지원 여부를 확인하는 것이 좋습니다. --- ### 1. **대칭키 암호화 알고리즘 (Symmetric Key Algorithms)** - 데이터를 암호화하고 복호화할 때 동일한 키를 사용하는 알고리즘입니다. - 대표적인 알고리즘: - **AES (Advanced Encryption Standard)**: 128, 192, 256비트 키 지원. - 모드: CBC, ECB, CTR, GCM 등. - 패딩: PKCS5Padding, NoPadding 등. - **DES (Data Encryption Standard)**: 56비트 키 (현재는 취약하여 권장되지 않음). - **DESede (Triple DES)**: DES를 3번 반복 적용, 168비트 키. - **Blowfish**: 가변 길이 키(최대 448비트) 지원. - **RC2**, **RC4**: 오래된 알고리즘으로 보안성이 낮아 권장되지 않음. --- ### 2. **비대칭키 암호화 알고리즘 (Asymmetric Key Algorithms)** - 공개키와 개인키 쌍을 사용하여 암호화와 복호화를 수행합니다. - 대표적인 알고리즘: - **RSA**: 키 교환, 디지털 서명, 암호화에 사용. 일반적으로 1024, 2048, 4096비트 키 길이. - **DSA (Digital Signature Algorithm)**: 디지털 서명 전용, 1024비트 이상 권장. - **EC (Elliptic Curve)**: 타원 곡선 암호화, 효율적인 키 크기(예: 256비트로 RSA 3072비트 수준 보안 제공). - 예: ECDSA (서명), ECDH (키 교환). --- ### 3. **메시지 다이제스트 (해시 함수) 알고리즘** - 데이터 무결성을 확인하기 위해 고정된 길이의 해시 값을 생성합니다. - 대표적인 알고리즘: - **MD5**: 128비트 출력 (현재는 충돌 취약성 때문에 권장되지 않음). - **SHA-1**: 160비트 출력 (취약하여 더 이상 권장되지 않음). - **SHA-2**: SHA-224, SHA-256, SHA-384, SHA-512. - **SHA-3**: 최신 해시 알고리즘, SHA-2와 다른 구조로 보안성 강화. --- ### 4. **MAC (Message Authentication Code) 알고리즘** - 데이터 무결성과 인증을 보장하기 위한 keyed 해시 함수입니다. - 대표적인 알고리즘: - **HmacMD5**: MD5 기반 HMAC (취약성 때문에 권장되지 않음). - **HmacSHA1**: SHA-1 기반 HMAC (현재는 보안성 낮음). - **HmacSHA256**, **HmacSHA384**, **HmacSHA512**: SHA-2 기반, 보안성 우수. - **HmacSHA3-256**, **HmacSHA3-512**: SHA-3 기반 (JDK 9 이상에서 지원). --- ### 5. **디지털 서명 알고리즘** - 데이터의 무결성과 출처를 보장합니다. - 대표적인 알고리즘: - **RSA**: SHA-1, SHA-256 등과 결합 (예: SHA256withRSA). - **DSA**: SHA-1, SHA-256 등과 결합 (예: SHA256withDSA). - **ECDSA**: 타원 곡선 기반 서명 (예: SHA256withECDSA). --- ### 6. **키 생성 및 키 교환 알고리즘** - 암호화에 사용할 키를 생성하거나 교환합니다. - 대표적인 알고리즘: - **Diffie-Hellman (DH)**: 키 교환용. - **ECDH**: 타원 곡선 기반 키 교환. - 키 생성기: AES, DES, RSA, EC 등에 사용되는 `KeyGenerator` 및 `KeyPairGenerator`. --- ### 7. **기타 유틸리티** - **Cipher**: 암호화/복호화 작업을 위한 클래스 (위의 알고리즘과 모드/패딩 조합 사용). - **KeyStore**: 키와 인증서를 저장/관리. - **SecureRandom**: 암호화에 적합한 난수 생성 (예: SHA1PRNG). --- ### 참고사항 - **지원 여부 확인**: JDK 버전과 제공자(Provider, 예: SunJCE, Bouncy Castle 등)에 따라 지원되는 알고리즘이 다를 수 있습니다. `Security.getProviders()`를 호출해 확인 가능. - **보안 권장**: MD5, SHA-1, DES 등은 취약하니 최신 애플리케이션에서는 SHA-2, SHA-3, AES, RSA(2048비트 이상) 등을 사용하는 것이 좋습니다. - **예제 코드**: ```java import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import java.security.Key; public class AesExample { public static void main(String[] args) throws Exception { KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES"); keyGen.init(256); // 256비트 키 생성 Key key = keyGen.generateKey(); Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); byte[] encrypted = cipher.doFinal("Hello, World!".getBytes()); System.out.println(new String(encrypted)); } } ``` 필요하면 특정 알고리즘에 대해 더 깊이 설명하거나 예제 코드를 추가로 제공할 수 있습니다. 질문이 더 있으면 말씀해주세요!