digest(data text, type text) returns bytea
digest(data bytea, type text) returns bytea

입력한 data의 해시 이진값을 구한다. type 인자는 해시 알고리즘이다. 표준 알고리즘은 md5, sha1, sha224, sha256, sha384, sha512 이다. pgcrypto 모듈이 OpenSSL 라이브러리를 이용해서 빌드 되었다면, 표 F.19에서 제공하는 것보다 많은 알고리즘을 사용할 수 있다.

함수 반환값의 자료형이 bytea 형이다. 이것을 사용자가 읽을 수 있는 16진수 문자열로 변환하려면, encode() 함수를 사용한다. 사용 예:

CREATE OR REPLACE FUNCTION sha1(bytea) returns text AS $$
    SELECT encode(digest($1, 'sha1'), 'hex')
$$ LANGUAGE SQL STRICT IMMUTABLE;

hmac(data text, key text, type text) returns bytea
hmac(data bytea, key bytea, type text) returns bytea

입력한 data 값을 입력한 key 값으로 MAC 해시 값을 구한다. type 인자는 digest() 함수에서 사용하는 것과 같다.

digest() 함수와 같으나, 키 값으로 한 번 더 계산한다. 이 기능은 누군가가 자료를 변경하고 그에 대응하는 해시 값도 바꾸는 문제점을 막는다.

키 값이 해시 블록 크기보다 크다면, 먼저 그것의 해시 값을 구한 뒤 그 값을 키로 사용한다.

crypt(password text, salt text) returns text

입력한 password 문자열에 대한 crypt(3) 형태의 해시 값을 계산하는 함수. 첫 비밀번호를 만들 때는 gen_salt() 함수를 이용해 새로운 salt 값을 만들어 사용하면 편하다. 사용자가 입력한 비밀번호가 올바른지를 확인하는 방법은 저장된 값에서 salt 값을 구해서, 그 값으로 같은 함수의 소금 인자로 사용하고, 그 반환 값이 저장된 값과 같은가를 확인한다.

새 비밀번호 지정하는 예제:

UPDATE ... SET pswhash = crypt('new password', gen_salt('md5'));

인증 예제:

SELECT (pswhash = crypt('entered password', pswhash)) AS pswmatch FROM ... ;

이 쿼리의 결과가 true면 입력한 비밀번호가 맞다.

gen_salt(type text [, iter_count integer ]) returns text

crypt() 함수에서 사용할 임의의 소금 salt 문자열을 만든다. crypt() 함수는 이 문자열을 보고 사용할 알고리즘을 정한다.

type 인자 값은 해시 알고리즘이다. 사용할 수 있는 알고리즘: des, xdes, md5, bf.

iter_count 인자 값으로 지정한 알고리즘에서 그 처리 반복 횟수를 사용자가 지정할 수 있다. 이 값이 커지면, 비밀번호 해시 작업에 시간이 더 걸린다. 즉, 암호를 깨는데도 시간이 더 걸린다. 이론상으로는 이 값이 크면 해시 작업을 하는데 시간이 몇 년이 걸릴 수도 있다 — 실무에서 쓰지는 않겠지만. iter_count 값을 지정하지 않으면, 그 기본값이 사용된다. iter_count 값으로 허용되는 값은 사용하는 알고리즘에 따라 다르며, 구체적인 값은 아래 표 F.17에 있다.

xdes 알고리즘에서는 이 값이 반드시 홀수값이어야 한다.

적당한 반복 횟수를 지정하려면, 전통적으로 사용했던 DES 알고리즘은 crypt 작업에서 그 당시 하드웨어로 초당 4회 해시 작업을 할 수 있도록 설계되었음을 알아야 한다. 즉, 요즘의 하드웨어 장비로 초당 4회 정도의 해시 작업을 할 수 있으면 초기 설계 정신과 맞다는 것이다. 초당 100회 해시 작업을 한다면, 너무 빠르다. (해시 작업 반복 회수를 늘리는 것이 좋다.)

여러 해시 알고리즘의 상대적 속도 비교는 표 F.18에서 소개하고 있다. 평문 비밀번호가 8글자인 경우(소문자만으로 구성된 경우, 숫자, 대문자가 포함된 경우) 모든 조합을 만드는데 걸리는 시간을 소개하고 있다. crypt-bf 에서는 그 뒤에 iter_count 값을 지정해서 gen_salt 함수로 만든 소금을 쓴 경우를 각각 구분했다.

참고 사항:

“모든 조합에 대한 해시 기간”은 실재로 실험해 본 기간이 아니다. 비밀번호를 알아내는 일반적인 방법은 사전에 있는 단어나, 그 단어와 유사하게 생긴 문자열을 사용해서 해시를 해보고, 그것이 해시된 자료와 같은가를 확인하는 방식으로 진행된다. 그래서, 일반 단어와 비슷한 비밀번호를 사용한다면, 보다 알아내기가 쉽다. 그래서, 6개의 문자가 일반 단어와 그 모습이 전혀 다르다면 비밀번호를 찾아내는 시간이 훨씬 오래 걸린다.

pgp_sym_encrypt(data text, psw text [, options text ]) returns bytea
pgp_sym_encrypt_bytea(data bytea, psw text [, options text ]) returns bytea

대칭 PGP 키인 psw 값으로 data 값을 암호화 한다. options 값은 아래에서 자세히 설명한다.

pgp_sym_decrypt(msg bytea, psw text [, options text ]) returns text
pgp_sym_decrypt_bytea(msg bytea, psw text [, options text ]) returns bytea

PGP 메시지(msg)를 지정한 대칭 키(psw)로 복호화 한다.

복호화 되는 자료가 이진 자료라면, pgp_sym_decrypt 함수로는 복호화 할 수 없다. 이는 자료에 잘못된 문자가 있어 출력이 안되는 경우를 피하기 위함이다. 반대로 복호화 되는 자료가 문자열이다면, pgp_sym_decrypt_bytea 함수로도 복호화 할 수 있다.

options 값은 아래에서 자세히 설명한다.

pgp_pub_encrypt(data text, key bytea [, options text ]) returns bytea
pgp_pub_encrypt_bytea(data bytea, key bytea [, options text ]) returns bytea

data 값을 PGP 공개 키인 key 값으로 암호화 한다. 이 함수에 비밀 키를 지정하면 오류를 낸다.

options 값은 아래에서 자세히 설명 한다.

pgp_pub_decrypt(msg bytea, key bytea [, psw text [, options text ]]) returns text
pgp_pub_decrypt_bytea(msg bytea, key bytea [, psw text [, options text ]]) returns bytea

공개 키로 암호화 된 내용을 복호화 한다. key 값은 암호화 할 때 사용한 공개 키와 쌍이 되는 비밀 키를 사용한다. 그 비밀 키에 비밀번호를 지정했다면, psw 인자 값으로 그 비밀번호를 지정해야 한다. 비밀번호는 없는데, options 인자 값을 지정해야 한다면, 비밀번호로 빈 문자열을 지정한다.

복호화 되는 자료가 이진 자료라면, pgp_pub_decrypt 함수로는 복호화 할 수 없다. 이는 자료에 잘못된 문자가 있어 출력이 안되는 경우를 피하기 위함이다. 반대로 복호화 되는 자료가 문자열이다면, pgp_pub_decrypt_bytea 함수로도 복호화 할 수 있다.

options 값은 아래에서 자세히 설명 한다.

pgp_key_id(bytea) returns text

pgp_key_id 함수는 PGP 공개 키나 비밀 키에서 키 ID를 추출한다. 인자가 암호화 된 메시지라면 그 암호화에 사용된 키 ID를 구한다.

반환 값으로 두 개의 특수 ID가 있다:

전혀 다른 키의 ID가 같은 경우가 있을 수도 있음을 기억해야 한다. 이 경우는 드문 경우이나, 절대로 일어나지 않는 일은 아니다. 클라이언트 응용 프로그램에서는 이 경우를 감안 해서, ANYKEY ID인 경우에 대한 적당한 작업을 염두해 두어야 한다.

armor(data bytea [ , keys text[], values text[] ]) returns text
dearmor(data text) returns bytea

PGP ASCII-armor 형식 자료(CRC 값을 가지는 Base64 인코딩 자료나, 그 외 다른 형태)와 이진 자료간의 자료형식 변환 함수들.

keys, values 인자 값으로 사용되는 문자형 배열은 armor 헤더에 key/value 쌍으로 각각 추가 된다. 두 배열 모두 일차원 배열이어야 하며, 배열의 요수 개수는 같아야 한다. key/value 모두 ASCII 문자로만 구성되어야 한다.

pgp_armor_headers(data text, key out text, value out text) returns setof record

pgp_armor_headers() 함수는 입력한 data에서 armor 헤더를 추출하는 함수다. 리턴 자료형은 집합형으로 key, value 두개의 칼럼으로 구성된다. key 또는 value 값으로 ASCII 문자들이 아닌 것이 있다면, UTF-8 인코딩 문자로 간주한다.

옵션 인자에 사용하는 문자열은 GnuPG에서 사용하는 것과 비슷하다. 하나의 옵션은 옵션 이름과 그 값으로 등호(=) 문자를 이용해서 지정하며, 각각의 옵션은 쉼표(,) 문자로 구분한다. 사용 예:

pgp_sym_encrypt(data, psw, 'compress-algo=1, cipher-algo=aes256')

convert-crlf 옵션을 제외한 모든 옵션은 암호화 함수에서만 적용된다. 복호화 함수에서는 PGP 자료에 포함 되어 있는 옵션 값을 사용한다.

사용자가 관심 가질만한 옵션은 compress-algo과 unicode-mode 정도다. 나머지 옵션들은 대부분 기본값을 사용한다.

새로운 키를 만드는 방법:

gpg --gen-key

선호하는 키 종류는 “DSA와 Elgamal”이다.

RSA 암호화를 사용하려면, 먼저 서명 전용 DSA 또는 RSA 키를 마스터로 만들고, 그것에 RSA 암호화 하위키를 gpg --edit-key 명령을 이용해서 추가 한다.

키 목록을 보려면:

gpg --list-secret-keys

ASCII-armor 형식 자료에서 공개 키를 추출하려면:

gpg -a --export KEYID > public.key

ASCII-armor 형식 자료에서 비밀 키를 추출하려면:

gpg -a --export-secret-keys KEYID > secret.key

ASCII-armor 형식 자료를 PGP 함수에서 사용하려면, 먼저 dearmor() 함수를 이용해서 이진 자료로 변환해야 한다. 또는 그 자료가 이진 자료였다면, gpg 명령에서 -a 옵션을 빼고 사용해야 한다.

자세한 도움말은 man gpg 명령을 이용하거나, The GNU Privacy Handbook 웹 페이지를 살펴 보거나, https://www.gnupg.org 사이트에 있는 문서를 살펴 보면 된다.

pgcrypto 모듈의 빌드 환경은 PostgreSQL configure 스크립트에서 옵션을 어떻게 지정했느냐에 따라 결정된다. 관련 옵션은 --with-zlib 옵션과 --with-openssl 옵션이다.

zlib 라이브러리를 이용해서 컴파일 하면, PGP 암복호화 함수에서 자료 압축을 할 수 있다.

OpenSSL 라이브러리를 이용해서 컴파일 하면, 보다 다양한 암호 알고리즘을 사용할 수 있다. 또한 공개 키를 사용하는 암호화는 큰 숫자를 처리하는데 최적화된 OpenSSL 라이브러리를 이용하는 것이 더 빠르다.

참고:

표준 SQL에서는 모든 함수에서 그 인자가 NULL이면, NULL 값을 반환할 수 있다. 그런데, 암복호화 함수가 이것을 허용하면 보안 취약점이 발생한다.

모든 pgcrypto 함수는 그 데이터베이스 서버 안에서 처리된다. 이 말은 원본 자료와 비밀번호가 pgcrypto 함수와 응용 프로그램 사이에서는 일반 문자열로 처리됨을 의미한다. 즉, 보다 철저한 보안을 위해서는 다음 작업이 함께 되어야 한다:

이게 안된다면, 암복호화 작업은 응용 프로그램에서 맡는 것이 낫다.

여기서 구현한 함수로는 부 채널 공격을 막을 수는 없다. 예를 들어, pgcrypto에서 제공하는 복호화 함수의 처리 시간은 곧 암호화 되기전 원문의 길이와 비례한다. (이것으로 암호화 기법을 유추해 낸다. - 옮긴이)