Email Information Sercurity
이메일 서비스 모델
| MUA (Mail User Agent) |
발신인 : 이메일을 작성하여 MSA를 통해 MHS로 제출함 - ESMTP 시작 수신인 : MS로부터 이메일을 수신하여 사용자에게 전달 |
| MSA (Mail submission A) |
MUA로부터 전자 메일을 수신하고 ADMD(관리 도메인) 정책의 준수 여부를 검사해 MTA에 전달 |
| MTA (Mail Transfer Agent) |
메일 전송 에이전트로 , 전자 메일의 one hop 전송을 수행함 |
| MDA (Mail Delivery agent) |
MHS(메일 핸들링 시스템)에서 슈산축 MS(메일서버)로 이메일을 전송함 |
| 전자 메일 프로토콜 | SMTP: MUA 송신자-MSA, MSA-MTA, MTA-MTA, MTA-MDA PoP3 또는 IMAP: MS-MUA 수신기 |
| 이메일 메시지 | RFC-822, RFC-5322 |
MIME ( extension of RFC-5322 )
: 여러 유형의 메일 메시지를 허용하는 새로운 headers 정의
- MIME-Version : MIME 프로토콜 버전 ( 1.0 )
- Content-Type : payload mail message 타입
- Content-Transger-Encoding : payload mail msg 전송 유형
- Content-ID : MIME 메시지의 ID
- Content-Desciption : payload 메일 메시지 설명
이메일 서비스 위협의 종류
1. authentication-related threats : 인증 관련 위협
2. confidentiality-related threats : 기밀유지와 관련된 위협
3. integrity-related threat : 무결성 관련 위협
4. availability-related threats : 가용성 관련 위협
PGP
Pretty Good Privacy ( PGP)
: 전자 메일에 대한 기밀성 및 인증 서비스를 무료로 제공함 ( 표준화 : RFC 3156 )
- 메시지 암호화 : cast-128 or IDEA or 3-DES
- 디지털 서명 : DSS/SHA or RSA/SHA
- 각 전자 메일 메시지에 대해 단일 세션 키를 가진다.
- 세션 키 배포 : Diffie-Helman or RSA 메시지 압축 ( ZIP 활용 )
- 이메일 호환 : radix-64 바이너리 - ASCII 변환
- 분할(segmentation) : 최대 메시지 크기 제한을 수용함
[1] Authentication only
[2] Confidentiality only
[3] Confidentiality and authentication
PGP 암호화 키 종류
| One-time session key ( 일회성 세션 키 ) |
- 각 메시지에 대해 발신인이 세션 키를 생성함 |
| Public and private keys ( 공용 및 개인 키 ) |
- 사용자는 여러 개의 공개/개인 키 쌍을 가진다. - 수신자의 공개 키로 암호화된 세션 키 - 전송자가 키ID를 보낸다 ( 암호화에 사용되는 공개키의 중요하지 않은 64비트 키 ) |
| Passphrase-based encryption of private key ( 개인 키의 암호 기반 암호화 ) |
- 사용자가 자신의 개인키를 암호화된 형태로 저장 - 소유자의 개인 키를 암호화하는데 사용되는 암호 |
PGP 메시지 구성
| PGP 메시지 구성 | |
| Message packet [ Message component ] |
- 송신할 데이터 |
| Signature packe [ Signature componet ] |
▪ Timestamp: 서명된 시간 ▪ Message digest: 발신 개인 키로 암호화된 160bit SHA digest ▪ 발신인의 public key에 대한 Key ID |
| Session key packet [ Session key component ] |
- 세션 키 - 세션 키 암호화에 사용되는 수신자의 공개 키 Key ID |
● Private-Key Ring
- 해당 노드가 소유한 공개/개인 키 쌍을 저장함
- 개인 키는 사용자의 암호문(암호문의 SHA 해시 코드)에 따라 키를 사용하여 암호화됩니다.
● Public-Key Ring
- PGP는 각 사용자에 대해 여러 개의 공개/개인 키 쌍을 허용합니다.
- 이 노드에서 알고 있는 다른 사람의 공용 키 저장 ▪ 공용 키는 다양한 방법으로 얻을 수 있습니다.
- Ouner trust : 키소유자에 대한 신뢰가치
사용자가 새 공용 키를 입력할 때 사용자가 검색 ( 알 수 없음, 신뢰할 수 없음, 거의 신뢰할 수 없음, 완전히 신뢰 )
- Signature : 키 부착 서명
- Signature trusts : 이 소유자의 트러스트 값 열쇠에 첨부된 서명
–소유자를 알 수 없는 경우 "values" 값이 할당됩니다.
- Key legitimacy
– PGP가 키를 신뢰하는 정도
–서명 신뢰 값의 가중 합계
PGP 신뢰 모델
사용자 A는 B의 공개키를 다양한 방식으로 얻을 수 있다.
- 물리적으로 B로부터 K를 얻는 방법
- B의 K를 신뢰기관인 D를 통해서 얻는 방법
- 전화로 B의 키를 얻고 검증하는 방법
- B의 키를 신뢰된 certifying authority에서 얻는 방법
사람에 대한 신뢰: 스스로 결정함
공개 키 신뢰
사용자가 키를 신뢰하는 경우 서명할 수 있습니다.
공개 키 신뢰는 키의 서명에 의해 결정됩니다.
PGP 신뢰 모델
공용 키 링에 새 공용 키가 삽입된 경우
>> 사용자가 제공한 키 소유자의 신뢰 값을 할당한다.
>> 키에 첨부된 각 서명에 대한 신뢰 값은 서명 소유자의 OwnerTrust 값에 부여됩니다. 서명 소유자가 키 링에 없으면 알 수 없는 사용자 값에 부여된다.
- 키 합법성 값은 항목에 있는 서명 신뢰 필드를 기준으로 계산된다.
PGP 신뢰 모델 (공개 키 링)
사용자는 소유자가 완전히 또는 부분적으로 신뢰할 수 있는 키(L 제외)에 서명합니다.
신뢰할 수 있는 서명 하나 또는 부분적으로 신뢰할 수 있는 서명 두 개이면 키를 신뢰할 수 있지만 키 소유자를 신뢰할 수 없습니다.
키 해지 인증서를 발급하여 키 해지
S/MIME
상업용 및 조직용 산업 표준으로 사용됨
RFC 822
1. 문자 메시지 전송을 위한 기존 전자 메일 형식
2. 머리글 + 빈 줄 + 본문
MIME(다목적 인터넷 메일 확장)
▪ RFC822를 확장하여 다양한 유형의 메시지 지원
새 헤더
▪ MIME-버전:
▪ Content-Type: 메시지 본문의 내용 유형(텍스트/메시지, 멀티파트/믹스, 비디오/메시지, ...)
▪ Content-Transfer-Encoding : MTA가 전송할 메시지 본문의 전송 유형
▪ Content-ID : 메일 크기 제한 극복
▪ Content-descript
S/MIME 기능
1. Enveloped data : 암호화된 데이터 및 암호화된 암호화 키
2. Signed data : 컨텐츠 + 디지털 서명, base64 인코딩을 사용하여 인코딩됨
3. Clear-signed data : 컨텐츠 + 디지털 서명, 디지털 서명만 base64 인코딩을 사용하여 인코딩됨
4. Signed and enveloped data : 컨텐츠 + 디지털 서명, 키를 사용하여 암호화
S/MIME 암호화 알고리즘
암호화: 3DES, 40비트 RC2
디지털 서명: DSS, 160비트 SHA-1, 128비트 MD5
세션 키 암호화: Diffie-Hellmann
에이전트 및 수신 에이전트가 협상을 통해 암호화 알고리즘을 결정합니다.
S/MIME 공용 키 관리
[1] sS/MIME 키 관리: X.509 및 PGP 키 관리 모델의 하이브리드
▪ 인증서는 로컬에서 관리하지만 인증 기관에서 서명합니다.
[2] S/MIME 사용자 에이전트
1. 자신의 공개/개인 쌍을 생성합니다.
2. 공용 키를 등록하고 키에 대한 X.590 인증서를 받습니다.
3. 로컬 스토리지에 다른 사용자의 인증서를 저장하고 들어오는 인증서를 확인합니다.
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