디지털 서명이란?

디지털 서명이란 전자 문서나 데이터의 무결성과 서명자의 신분을 인증하기 위해 만들어진 암호화 기술입니다. 즉, 디지털 서명을 이용하면 디지털 자료에 대해 서명자의 신원을 확인하고 데이터가 누군가에 의해 임의로 변경되지 않았음을 알 수 있기 때문에 현대 사회에서 없어서는 안될 도구라고 할 수 있습니다.

디지털 서명이 중요한 이유

앞에서 서술했듯이, 디지털 서명은 현대 사회에서 없어서는 안될 도구입니다.

왜 디지털 서명이 중요한 것일까요?

1. 무결성 보장

디지털 서명은 문서나 데이터의 무결성을 보장할 수 있습니다. 디지털 서명은 해시(Hash) 알고리즘과 개인키 암호화 방식을 통해 데이터의 변경(훼손) 여부를 검증할 수 있기 때문에 전송 또는 저장 과정에서 발생하는 위변조를 방지할 수 있습니다. 즉, 디지털 서명을 통해 데이터를 신뢰할 수 있습니다.

2. 서명자의 신원 인증

디지털 서명은 서명자의 신원을 확인하고 그 신분을 인증할 수 있습니다. 서명자의 개인키를 통해 생성된 서명은 신원 변조를 막는 역할을 합니다. 이를 통해 데이터 송신자의 신원을 확인할 수 있어 데이터에 대한 서명자의 인증을 신뢰할 수 있습니다.

3. 확장성과 효율성

디지털 서명은 전자적인 과정을 통해 이루어지기 때문에 물리적인 서명과 비교하여 훨씬 효율적이며 높은 확장성을 가지고 있습니다. 가령 회사에서 업무를 할 때 옛날에는 결재권자의 승인을 받기 위해 출력한 문서를 결재판에 꽂아 직접 수기 서명을 받아야 했습니다. 이 방법은 시간이 오래 걸릴뿐만 아니라 문서가 쉽게 훼손, 분실될 가능성이 높았지만 오늘날 회사에서는 디지털 서명기술을 이용한 전자결재를 통해 손쉽게 업무를 수행합니다.

디지털 서명을 만드는 방법과 인증 절차

디지털 서명을 만드는 방법과 인증 절차

< 디지털 서명의 생성 >

디지털 서명의 생성과 인증 절차는 다음과 같습니다. 먼저 개인키와 공개키를 생성한 문서 송신자가 디지털 서명을 적용하려는 문서를 선택 후 해시(Hash) 알고리즘을 통해 해시 값을 생성합니다.

“해시 알고리즘”은 임의의 데이터를 고정된 길이의 고유값, 즉 해시 값으로 변환하는 알고리즘을 뜻합니다. 대표적인 해시 알고리즘 “SHA-256”은 한 줄짜리 문서와 10페이지 짜리의 문서를 모두 256비트의 고유값으로 변환시킵니다.

그 후 만들어진 해시 값을 송신자의 개인키로 암호화 시키는데, 이 과정을 디지털 서명이라고 합니다. 개인키는 오직 송신자, 즉 서명자만이 가지고 있고 공개키로 역추적을 할 수 없습니다. 그렇기 때문에 디지털 서명은 서명자의 신원을 인증할 수 있으며, 검증 과정에서도 서명 권한이 수신자에게 노출되지 않습니다.

서명된 문서의 송신자는 수신자에게 문서 원본과 공개키, 그리고 디지털 서명 세가지 데이터를 보냅니다. 수신자는 송신자로부터 받은 데이터 세가지를 이용해, 가장 먼저 문서 원본의 해시값을 생성합니다. 그 후 송신자가 보낸 공개키를 이용해 디지털 서명을 복호화하여 기존 해시값으로 복원합니다. 이 때 원본의 해시값과 비교하여 값이 일치할 경우 이 문서가 무결하다는 것을, 일치하지 않는다면 문서가 누군가에 의해 수정되었기에 훼손되었음을 확인할 수 있습니다.

디지털 서명의 사용 사례

디지털 서명은 주로 어느 분야에서 사용될까요? 디지털 서명은 서명이 필요한 모든 분야에서 폭넓게 사용될 수 있습니다.

1. 전자 결재

디지털 서명은 그 특성으로 인해 법적인 효력을 가지고 있습니다. 따라서 전자 결재 및 계약에 이용될 수 있으며 이용자들이 신속하고 효율적인 업무를 할 수 있도록 도와줍니다. 예를 들어, 해외의 편의치적국에 출자회사를 세워 공동으로 투자한 서울의 A사와 부산의 B사가 주주총회 및 이사회를 소집할 경우, 디지털 서명 기술을 이용한다면 비대면으로도 의결서에 서명할 수 있으므로 법인의 의사결정시간을 단축시킬 수 있습니다.

2. 전자 투표 시스템

디지털 서명은 온라인 투표지의 무결성과 고유성을 보장해 중복투표와 조작을 방지할 수 있습니다. 물론 국가의 선출직을 결정하는 투표는 아직까지 오프라인으로 진행됩니다만 대학가에선 조금 다른 풍경이 펼쳐집니다. 대학에서 학생회를 세우기 위한 학생회장 선거는 항상 낮은 투표율을 기록했습니다. 이를 타개하기 위해 많은 대학들은 디지털 서명 기술을 적용한 전자투표 시스템을 만들어 선거에 활용하고 있습니다.

3. 블록체인

블록체인에서는 트랜잭션 생성 시 디지털 서명을 통해 송신자의 신원을 증명하고 트랜잭션의 무결성을 입증합니다. 예를 들어 블록체인 상에서 암호화폐를 거래할 경우, 송신자는 트랜잭션에 대해 개인키로 디지털 서명 후 다른 노드로 전송합니다.

전송된 트랜잭션은 디지털 서명 검증 과정을 통해 무결성을 입증하며, 만약 트랜잭션의 디지털 서명이 유효하다고 판별될 시 트랜잭션은 새로운 블록에 추가됩니다.

결론

“디지털 서명”은 서명자의 신원 인증과 데이터의 무결성을 보장하기 위해 만들어진 기술입니다. 디지털 서명은 공개키 암호화 기술을 이용해 만들어진 수단이며, 디지털 서명을 통해 서명 등 고유의 인증이 필요한 대부분의 업무를 전자화 시킬 수 있었습니다. 또한 디지털 서명은 블록체인의 트랜잭션 신뢰성을 보장하여 블록체인을 활성화 시키는 데 중요한 근간이 되었습니다.