연구진이 2007년 Joux, Naccache, Thomé가 제안했지만 저평가돼온 알고리즘을 이용해 1024비트 RSA 서명을 특수 수체 체(SNFS)에 가까운 시간에 위조하는 공격을 실제로 구현·실행했다. 이 공격은 RSA 서명/복호화 오라클에 일시적으로 접근할 수 있으면 키를 인수분해하지 않고도 성립하며, 실험에서는 2^32회의 오라클 질의와 총 1380 CPU 코어년(대부분 사전연산)을 투입했고, 사전연산 이후에는 임의의 서명을 오프라인에서 180 코어년 만에 위조할 수 있었다. 연구진은 하드웨어 보안 모듈(HSM)을 서명 오라클로 사용해 키를 유출하지 않고도 블랙박스 API 상호작용만으로 HSM을 가장할 수 있음을 실증했다. 실측 시간을 확장한 결과 RSA의 실질 보안 수준은 인수분해 기반 추정치보다 15~30비트 낮으며, 4096비트 RSA조차 이 공격 모델에서는 128비트 보안 수준에 미치지 못해 포스트양자 전환기에 RSA 자체를 벗어나야 한다는 근거를 제시한다.
- •서명 오라클 접근만으로 인수분해 없이 RSA 서명을 위조하는 2007년 알고리즘을 1024비트 RSA에 실제 구현
- •2^32회 오라클 질의·1380 코어년 사전연산 후 임의 서명 위조는 180 코어년만에 가능
- •HSM을 서명 오라클로 사용해 키 유출 없이 블랙박스 API만으로 가장 성공
- •실질 RSA 보안 수준이 인수분해 기반 추정보다 15~30비트 낮음을 확인
- •4096비트 RSA도 이 공격 모델에서 128비트 보안에 미달, RSA 탈피 필요성 제기
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Forging 1024-bit RSA signatures in nearly SNFS time
- 1.2007년 Joux-Naccache-Thomé 알고리즘으로 1024비트 RSA 서명을 SNFS 시간에 위조, 실제 구현·검증 성공
- 2.HSM을 서명 오라클로 이용해 키 유출 없이 블랙박스 API 접근만으로 HSM 위장에 성공
- 3.사전연산 1380 코어년(5개월)·2^32회 오라클 질의 후, 위조는 오프라인 180 코어년으로 가능
- 4.1024~4096비트 RSA의 실제 보안 수준이 인수분해 기반 추정보다 15~30비트 낮고, 4096비트도 128비트 보안 미달
왜 중요한가?
서명·복호화 오라클에 일시 접근 가능한 공격 모델에서는 RSA 키 크기를 키워도 인수분해 난이도만으로 안전을 보장할 수 없다는 실증 사례로, 블라인드 서명이나 HSM API 기반 시스템의 위협 모델 재검토와 RSA 폐기(포스트양자 전환) 필요성을 뒷받침한다.
언급 프로젝트
본문 미리보기
The security of RSA is generally understood to be based on the complexity of factoring, and key size parameters are extrapolated from the general number field sieve (GNFS). However, this may not accurately represent RSA security in practical scenarios. An under-appreciated 2007 algorithm of Joux, Naccache, and Thomé allows an attacker to forge RSA signatures after temporary access to a raw RSA signing/decryption oracle in time close to the *special* number field sieve (SNFS) without factoring
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