카멜리아 (암호)

3. 보안 분석

카멜리아는 현대적이고 안전한 암호로 간주되며, 현재까지 알려진 심각한 공격은 없다.^[3] 무차별 대입 공격에 대한 내성을 가지며, ISO/IEC, 유럽 연합의 NESSIE, 일본의 CRYPTREC 등에서 사용이 승인되었다.^[3] 최소한의 다변량 다항식 시스템으로 정의될 수 있는 블록 암호이다.^[5]

XSL 공격과 같은 대수적 공격에 대한 잠재적 취약성이 존재할 수 있다는 주장이 제기된 바 있다.^[5] 카멜리아와 AES의 S-box는 80개의 항에서 23개의 이차 방정식 시스템으로 설명할 수 있다.^[6] 키 스케줄은 3328개의 선형 및 이차 항을 사용하여 768개의 변수에서 1120개의 방정식으로 설명할 수 있다.^[5] 전체 블록 암호는 14592개의 선형 및 이차 항을 사용하여 2816개의 변수에서 5104개의 방정식으로 설명할 수 있다.^[5] 총 17920개의 선형 및 이차 항을 사용하여 3584개의 변수에서 6224개의 방정식이 필요하다.^[5] 자유 변수의 수는 11696개이며, 이는 AES와 대략 같은 수이다.

카멜리아는 해독 가능한 라운드 수와 최소한의 안전성을 유지할 수 있는 라운드 수를 기반으로 한 지표인 보안 마진에서 AES를 뛰어넘는 1.8~2.0을 확보하고 있다.^[23] 또한, 카멜리아는 CRYPTREC 및 NESSIE에서 AES와 동등한 안전성과 효율성을 갖춘 것으로 평가받고 있다.

4. 특허 및 라이선스

카멜리아는 특허를 받았지만, 로열티 없이 사용할 수 있다.^[7] 이를 통해 카멜리아 암호는 2006년 11월부터 오픈SSL 프로젝트의 일부가 되었으며, 오픈 소스 라이선스를 따른다.^[8] 또한, 모질라의 NSS 모듈의 일부가 되도록 했다.^[9]

5. 채택 현황

모질라 파이어폭스 3은 2008년에 카멜리아를 지원하기 시작했지만,^[9] 2014년 파이어폭스 33 버전부터 기본적으로 비활성화되었고,^[10] 2015년 37 버전부터는 지원이 중단되었다.^[12][25] 파이어폭스의 포크인 페일 문은 카멜리아를 계속 지원하고 GCM 제품군에 대한 지원을 확장했지만, 관심 부족으로 인해 27.2.0 버전에서 GCM 모드를 제거했다.^[13]

2008년 후반, 프리BSD 6.4-RELEASE에 카멜리아 암호가 포함되었으며,^[14] 프리BSD의 디스크 암호화 스토리지 클래스 geli에도 카멜리아 암호 지원이 추가되었다.^[14]

2009년 9월, GNU Privacy Guard는 1.4.10 버전에서 카멜리아 지원을 추가했다.^[15] VeraCrypt (TrueCrypt의 포크)는 카멜리아를 지원되는 암호화 알고리즘 중 하나로 포함했다.^[16]

Crypto++, GnuTLS, mbed TLS, OpenSSL 등 다양한 보안 라이브러리도 카멜리아를 지원한다. 탈레스와 Bloombase는 데이터 암호화 제품에 카멜리아 암호화를 지원한다.^[17]

2013년 3월 26일, 카멜리아는 일본 전자 정부 권장 암호 목록에 다시 채택되었다. 이는 일본에서 개발된 유일한 128비트 블록 암호 알고리즘이며, CRYPTREC 목록이 10년 만에 처음으로 업데이트된 것이다. 카멜리아는 조달 용이성, 안전성, AES와 유사한 성능으로 높은 평가를 받았다. 카멜리아는 전체 구현에서 아직 깨지지 않았지만,^[18] FL/FL⁻¹ 레이어가 없는 12라운드 카멜리아에 대한 불가능한 차분 공격이 존재한다.^[19]

6. 성능

카멜리아는 AES의 S-box와 유사한 구조를 가진 S-box를 사용한다. 따라서 x86 AES-NI나 x86 GFNI처럼 AES용으로 설계된 CPU 명령어 집합을 아핀 동형사상을 통해 활용하여 소프트웨어 구현 속도를 높일 수 있다.^[20][21]

6. 1. 소프트웨어 구현 성능

7. 표준화

카멜리아는 다음과 같은 여러 표준화 기구에 의해 표준 암호로 인증되었다.^[22]

카멜리아는 TLS/SSL 및 IPsec을 비롯하여 IETF 및 ISO/IEC 등 많은 표준화 단체에서 채택되었다.^[26]

8. 역사

• 2000년 3월 10일: NTT와 미쓰비시 전기가 공동 개발한 카멜리아(Camellia)가 공개되었다.^[24]
• 2001년 4월 17일: 카멜리아 기본 특허를 무상으로 사용할 수 있게 되었다.^[24]
• 2003년 2월 20일: 일본 암호 평가 프로젝트 CRYPTREC에서 카멜리아를 전자 정부 권장 암호 목록에 포함시켰다.^[24]
• 2003년 2월 27일: 유럽 암호 평가 프로젝트 NESSIE에서 128비트 블록 암호로 AES와 함께 카멜리아를 선정하였다.^[24]
• 2005년 7월 15일: ISO/IEC 18033 Part 3의 128비트 블록 암호에 AES, SEED와 함께 카멜리아가 채택되었다.^[24]
• 2006년 4월 13일: 카멜리아의 오픈 소스가 공개되었다.^[24]
• 2013년 3월 1일: CRYPTREC에서 개정한 전자 정부 권장 암호 목록에 일본 최초의 블록 암호로 카멜리아가 포함되었다.^[24]

참조

_[1] 간행물 Information Security and Cryptology – ICISC 2001, 4th International Conference Seoul, Korea, December 6–7, 2001, Proceedings Springer
_[2] 논문 Impossible differential attack on 13-round Camellia-192 https://www.scienced[...] 2022-10-22
_[3] 웹사이트 News Release 050710: Japan's First 128-bit Block Cipher "Camellia" Approved as a New Standard Encryption Algorithm in the Internet https://web.archive.[...] NTT 2005-07-20
_[4] 문서 RFC 4132 Addition of Camellia Cipher Suites to Transport Layer Security (TLS)
_[5] 서적 Fast Software Encryption Springer Science+Business Media
_[6] 서적 Cryptanalysis of Block Ciphers with Overdefined Systems of Equations https://eprint.iacr.[...] Springer-Verlag 2010-08-13
_[7] 간행물 Announcement of Royalty-free Licenses for Essential Patents of NTT Encryption and Digital Signature Algorithms https://web.archive.[...] NTT 2001-04-17
_[8] 간행물 The Open Source Community OpenSSL Project Adopts the Next Generation International Standard Cipher "Camellia" Developed in Japan https://web.archive.[...] NTT 2006-11-08
_[9] 웹사이트 Camellia cipher added to Firefox 2007-07-30
_[10] 웹사이트 Bug 1036765 – Disable cipher suites that are not in the "Browser Cipher Suite" proposal that are still enabled https://bugzilla.moz[...] 2015-01-09
_[11] 웹사이트 Proposal to Change the Default TLS Ciphersuites Offered by Browsers https://briansmith.o[...] 2015-01-09
_[12] 웹사이트 Bug 1037098 – Remove preferences for cipher suites disabled in bug 1036765 (Camellia and some 3DES & DSS cipher suites) https://bugzilla.moz[...] 2015-02-26
_[13] 웹사이트 Release notes for Pale Moon 26.0 https://forum.palemo[...] 2016-01-26
_[14] 웹사이트 FreeBSD System Manager's Manual: GELI(8) https://www.freebsd.[...] 2011-03-09
_[15] 웹사이트 GnuPG 1.4.10 released https://lists.gnupg.[...] 2009-09-02
_[16] 웹사이트 Camellia https://www.veracryp[...] IDRIX 2018-02-03
_[17] 웹사이트 Product Information (Oversea) https://info.isl.ntt[...]
_[18] 웹사이트 Camellia Encryption Algorithm Selected for New e-Government Recommended Ciphers List https://www.mitsubis[...] 2013-03-26
_[19] 논문 Impossible differential cryptanalysis of reduced-round ARIA and Camellia https://dl.acm.org/d[...] 2007-05-03
_[20] M.Sc. Block Ciphers: Fast Implementations on x86-64 Architecture http://jultika.oulu.[...] University of Oulu 2017-06-22
_[21] 웹사이트 camellia: add amd64 GFNI/AVX512 implementation https://git.gnupg.or[...] 2022-07-06
_[22] 웹사이트 Camellia Standardization Related Information https://info.isl.ntt[...] 2013-11-30
_[23] 문서 Camelliaユーザーズガイド http://info.isl.ntt.[...]
_[24] 웹사이트 Bug 1036765 - Disable cipher suites that are not in the "Browser Cipher Suite" proposal that are still enabled https://bugzilla.moz[...] 2015-02-26
_[25] 웹사이트 Bug 1037098 - Remove preferences for cipher suites disabled in bug 1036765 (Camellia and some 3DES & DSS cipher suites) https://bugzilla.moz[...] 2015-02-26
_[26] 웹사이트 Camellia 標準化情報等 https://info.isl.ntt[...] 2013-11-30