# 3단원. 보안 기초 개념

> 대상: 전공자 · 정보처리기사 취득자 | 목적: 인프라 직무(네트워크·클라우드·시스템·보안) 기술 면접 대비
> 중요도: ★★★ 최빈출 · ★★ 자주 출제 · ★ 기본 개념

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## Q1. 정보보안의 3대 요소(CIA Triad)를 설명하고 각각을 위협하는 사례를 드세요. ★★★

**답안**
정보보안의 핵심 목표는 **기밀성(Confidentiality), 무결성(Integrity), 가용성(Availability)**의 세 가지로 요약됩니다. **기밀성**은 인가된 사용자만 정보에 접근할 수 있도록 하는 것으로, 이를 위협하는 사례는 데이터 유출이나 도청입니다. **무결성**은 정보가 인가되지 않은 방식으로 변경·훼손되지 않도록 보장하는 것으로, 위·변조 공격이나 중간자 공격에 의한 데이터 조작이 위협 사례입니다. **가용성**은 인가된 사용자가 필요할 때 정상적으로 서비스를 이용할 수 있도록 하는 것으로, **DDoS 공격**이나 랜섬웨어에 의한 서비스 마비가 대표적 위협입니다. 실무에서 보안 정책이나 통제를 설계할 때 이 세 요소 중 무엇을 우선적으로 보호할지 트레이드오프를 고려하는 경우가 많습니다.

**관련 개념**
기밀성/무결성/가용성, 부인방지(Non-repudiation), 인증(Authenticity), DDoS, 데이터 위변조

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## Q2. 대칭키 암호화와 비대칭키 암호화의 차이를 설명하고 각각의 장단점을 설명하세요. ★★★

**답안**
**대칭키 암호화**는 암호화와 복호화에 **동일한 키**를 사용하는 방식으로(예: AES), 연산 속도가 빨라 대용량 데이터 암호화에 적합하지만 **키를 안전하게 전달·공유하는 문제(키 분배 문제)**가 있습니다. **비대칭키 암호화(공개키 암호화)**는 **공개키와 개인키의 쌍**을 사용해, 공개키로 암호화한 데이터는 반드시 대응하는 개인키로만 복호화할 수 있는 방식으로(예: RSA), 키 분배 문제를 해결할 수 있지만 연산이 복잡해 속도가 느립니다. 이 때문에 실무에서는 **하이브리드 방식**을 주로 사용하는데, 비대칭키로 대칭키(세션키)를 안전하게 교환한 뒤 실제 데이터 통신은 빠른 대칭키로 암호화하는 방식이며, 이는 TLS의 핵심 동작 원리이기도 합니다.

**관련 개념**
AES, RSA, 키 분배 문제, 하이브리드 암호화, 세션키

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## Q3. TLS/SSL 핸드셰이크 과정을 개략적으로 설명하세요. ★★★

**답안**
TLS 핸드셰이크는 클라이언트와 서버가 안전한 통신 채널을 수립하는 과정입니다. 클라이언트가 지원 가능한 암호 방식 목록을 담아 **ClientHello**를 보내면, 서버는 사용할 암호 방식과 자신의 **인증서(공개키 포함)**를 담아 **ServerHello + Certificate**로 응답합니다. 클라이언트는 인증서를 **신뢰할 수 있는 CA(인증기관)**의 서명으로 검증한 뒤, 서버 공개키로 암호화한 **세션키(또는 키 교환 값)**를 전달합니다. 이후 양측은 이 세션키를 기반으로 **대칭키 암호화**로 실제 데이터를 주고받습니다. 이 과정에서 인증서 검증은 **서버 신원 확인(인증)**을, 세션키 교환은 **기밀성**을 보장하는 역할을 합니다.

**관련 개념**
인증서(CA, 공개키), ClientHello/ServerHello, 세션키 교환, 서버 신원 검증, TLS 1.3 개선점

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## Q4. 해시 함수의 특징과 용도를 설명하고, 암호화와 어떻게 다른지 설명하세요. ★★★

**답안**
**해시 함수**는 임의 길이의 입력을 **고정된 길이의 출력(해시값)**으로 변환하는 함수로, **일방향성(입력으로부터 출력은 쉽지만 역산은 사실상 불가능)**과 **충돌 저항성(서로 다른 입력이 같은 출력을 내기 어려움)**이라는 특징을 갖습니다. 암호화는 **복호화를 전제로** 하지만, 해시는 **원래 값으로 되돌릴 수 없다**는 점이 결정적 차이입니다. 실무에서는 비밀번호를 원문 그대로 저장하지 않고 **해시값(주로 솔트를 추가한 형태)**으로 저장해 데이터 유출 시에도 원문 비밀번호가 드러나지 않도록 하며, 파일의 무결성 검증(다운로드 파일의 체크섬 비교)이나 디지털 서명에도 활용됩니다.

**관련 개념**
일방향성, 충돌 저항성, 솔트(Salt), SHA 계열, 무결성 검증

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## Q5. 인증(Authentication)과 인가(Authorization)의 차이를 설명하세요. ★★★

**답안**
**인증**은 "당신이 누구인지"를 확인하는 절차로, 아이디/비밀번호, 인증서, 생체 정보, OTP 등을 통해 사용자의 신원을 검증하는 것입니다. **인가**는 인증이 완료된 사용자에게 "무엇을 할 수 있는지" 권한을 부여하는 절차로, 특정 자원에 대한 읽기/쓰기/실행 권한을 결정합니다. 즉 로그인에 성공했다고 해서 모든 리소스에 접근할 수 있는 것은 아니며, 로그인 이후 역할(Role)이나 정책에 따라 접근 가능한 범위가 인가를 통해 별도로 결정됩니다. 실무에서는 **다중 인증(MFA)**으로 인증을 강화하고, **RBAC(역할 기반 접근 제어)**로 인가를 세밀하게 관리하는 것이 일반적인 보안 설계 원칙입니다.

**관련 개념**
MFA(다중 인증), RBAC/ABAC, 최소 권한 원칙, 세션 관리, SSO

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## Q6. 방화벽의 종류(패킷 필터링, 상태 기반, 애플리케이션 레벨)를 비교해 설명하세요. ★★★

**답안**
**패킷 필터링 방화벽**은 IP 주소, 포트, 프로토콜 등 패킷 헤더 정보만 보고 미리 정의된 규칙(ACL)에 따라 허용/차단을 결정하는 가장 기본적인 방식으로 속도는 빠르지만 세션 상태를 추적하지 못합니다. **상태 기반 방화벽(Stateful Inspection)**은 연결의 상태(세션 테이블)를 추적해, 예를 들어 내부에서 시작한 연결의 응답 패킷은 별도 규칙 없이도 자동으로 허용하는 등 더 정교한 제어가 가능하며 현재 대부분의 방화벽이 이 방식을 채택합니다. **애플리케이션 레벨 방화벽(프록시/L7 방화벽, WAF 포함)**은 페이로드 내용까지 검사해 특정 애플리케이션 프로토콜의 이상 행위나 SQL 인젝션 같은 공격 패턴까지 탐지할 수 있지만 처리 부하가 큽니다. 실무 네트워크는 보통 이 세 방식을 계층적으로 조합해 운영합니다.

**관련 개념**
Stateful Inspection, ACL, WAF, 세션 테이블, 프록시 방화벽

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## Q7. IDS와 IPS의 차이를 설명하세요. ★★★

**답안**
**IDS(Intrusion Detection System)**는 네트워크나 시스템의 트래픽을 모니터링해 공격 시그니처나 이상 행위를 **탐지하고 알림(경고)만 발생**시키는 시스템으로, 일반적으로 트래픽 경로 밖에서 **미러링된 트래픽을 수동적으로 관찰(Passive)**합니다. **IPS(Intrusion Prevention System)**는 트래픽 경로 상에 직접 위치해(In-line) 탐지된 공격을 **실시간으로 차단(Active)**할 수 있다는 점이 핵심 차이입니다. IPS는 즉각적인 방어가 가능하다는 장점이 있지만, **오탐(False Positive)**이 발생하면 정상 트래픽까지 차단해 서비스 장애를 유발할 위험이 있어 튜닝이 중요합니다. 탐지 방식으로는 알려진 패턴과 비교하는 **시그니처 기반**과 정상 행위 패턴에서 벗어남을 감지하는 **이상탐지 기반**이 있습니다.

**관련 개념**
시그니처 기반/이상탐지 기반, In-line/Passive, 오탐(False Positive)/미탐(False Negative), NIDS/HIDS, 차단 정책

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## Q8. 디지털 서명(Digital Signature)의 동작 원리와 목적을 설명하세요. ★★

**답안**
**디지털 서명**은 송신자가 메시지의 **해시값을 자신의 개인키로 암호화**해 메시지에 첨부하는 방식으로 동작합니다. 수신자는 송신자의 **공개키**로 서명을 복호화해 원본 해시값을 얻고, 받은 메시지를 직접 해싱한 값과 비교해 일치하면 **메시지가 변조되지 않았고(무결성)**, **실제로 해당 개인키 소유자가 보냈다는 것(인증, 부인방지)**을 동시에 검증할 수 있습니다. 이는 공개키 암호화와 반대 방향으로 키를 사용하는 점이 특징이며, 실무에서는 소프트웨어 배포 시 코드 서명, 전자문서의 서명, 인증서 발급(CA가 인증서에 서명) 등에 활용됩니다.

**관련 개념**
개인키/공개키, 해시값 서명, 부인방지, 인증서(CA 서명), 전자서명법

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## Q9. 최소 권한 원칙과 심층 방어(Defense in Depth)의 개념을 설명하세요. ★★

**답안**
**최소 권한 원칙(Principle of Least Privilege)**은 사용자나 프로세스에게 업무 수행에 **꼭 필요한 최소한의 권한만** 부여해야 한다는 보안 원칙으로, 계정이 탈취되더라도 피해 범위를 최소화하는 데 목적이 있습니다. **심층 방어**는 단일 보안 장비나 통제에 의존하지 않고 **네트워크, 시스템, 애플리케이션, 데이터 등 여러 계층에 걸쳐 중첩된 보안 통제**를 배치하는 전략으로, 하나의 방어선이 뚫려도 다음 계층에서 공격을 저지할 수 있도록 설계합니다. 예를 들어 방화벽 + IPS + 서버 하드닝 + 애플리케이션 인증 + 데이터 암호화를 겹겹이 적용하는 것이 심층 방어의 사례입니다. 두 개념 모두 "완벽한 방어는 없다"는 전제 하에 피해를 최소화하기 위한 설계 철학입니다.

**관련 개념**
최소 권한, 심층 방어, 계정 권한 관리, 제로 트러스트, 보안 계층화

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## Q10. 대칭키 암호화 알고리즘 AES와 비대칭키 알고리즘 RSA를 각각 어디에 사용하는지 실무 관점에서 설명하세요. ★

**답안**
**AES(Advanced Encryption Standard)**는 빠른 연산 속도 덕분에 **대용량 데이터의 실제 암호화**에 널리 사용되며, 디스크 암호화, VPN 터널 내 데이터 암호화, TLS 세션 수립 이후의 데이터 전송 구간 암호화 등에 사용됩니다. **RSA**는 연산이 무겁기 때문에 대용량 데이터를 직접 암호화하기보다는 **키 교환이나 디지털 서명, 인증서 발급**처럼 상대적으로 적은 데이터를 다루는 곳에 사용됩니다. 즉 TLS 통신에서는 초기 핸드셰이크 단계에 RSA(또는 ECDHE 등)로 세션키를 안전하게 교환하고, 이후 실제 데이터 송수신은 AES로 처리하는 조합이 대표적인 실무 활용 사례입니다.

**관련 개념**
AES, RSA, TLS 핸드셰이크, 키 교환(ECDHE), 디스크 암호화

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