파일 암호화 대 디스크 암호화 핵심 차이
파일 단위 암호화와 디스크 단위 암호화의 핵심 차이를 이해하고 필요에 맞는 데이터 보호 전략을 선택하세요.
디스크 암호화(Windows의 BitLocker, macOS의 FileVault 2, Linux의 LUKS/dm-crypt, iOS의 APFS)는 부팅 시 하나의 키로 잠금 해제되는 전체 드라이브를 보호하지만, 로그인 후에는 모든 실행 중인 프로세스가 모든 파일에 접근할 수 있습니다. 파일 암호화(age, 7-Zip AES-256, GPG, Cryptomator)는 로그인 후에도 잠긴 상태를 유지하는 파일별 키로 개별 파일을 보호합니다. 디스크 암호화는 도난된 노트북에 대비하고, 파일 암호화는 악성 소프트웨어, 호기심 많은 동료, 클라우드 동기화 제공업체에 대비합니다. 두 방식은 서로 다른 문제를 해결하므로 대부분의 보안 환경에서는 둘 다 필요합니다.
디스크 암호화가 실제로 하는 일
BitLocker는 전체 볼륨에 AES-XTS-256을 사용합니다. VMK(Volume Master Key)가 FVEK(Full Volume Encryption Key)를 암호화하고, VMK 자체는 TPM 봉인 측정값과 선택적으로 PIN 또는 복구 키로 보호됩니다. 부팅 시 TPM이 부팅 경로(UEFI, 부트로더, 커널)를 검증하고, VMK를 해제하며, VMK가 FVEK를 잠금 해제하여 디스크 읽기를 실시간으로 복호화합니다. FileVault 2는 T2/M 시리즈 Secure Enclave가 키를 보유하는 유사한 방식으로 작동합니다. LUKS는 Argon2id 키 파생을 사용하는 LUKS2 형식을 사용합니다. 볼륨이 마운트되면 그 위의 모든 파일에 로그인한 사용자와 해당 사용자로 실행되는 모든 프로세스가 접근할 수 있습니다.
파일 암호화가 실제로 하는 일
파일 암호화는 각 파일(또는 각 아카이브)을 자체 키가 있는 독립적인 암호문으로 취급합니다. AES-256으로 보호된 .7z 파일은 잠금 해제된 복호화된 디스크에 있어도 암호화된 상태를 유지합니다. 데스크톱의 GPG 암호화된 .pdf는 개인 키 없이는 여전히 읽을 수 없습니다. 도구는 아카이브 스타일(7-Zip, WinRAR, age -p), 투명 마운트(Cryptomator, gocryptfs, EncFS), 단일 파일(age, GPG, openssl enc) 형태로 다양합니다. 각 파일의 키는 수신자별 공개 키, 비밀번호로 래핑된 파일별 랜덤 키, 또는 scrypt로 파생된 폴더 수준 비밀번호로 다를 수 있습니다.
각 방식이 방어하는 위협
디스크 암호화는 물리적 도난에 대비합니다. 커피숍에서 도난된 노트북, 폐기된 서버에서 분리된 하드 드라이브, 국경에서 압수된 태블릿이 대상입니다. 부팅 자격증명 없이는 디스크는 쓸모없는 물건에 불과합니다. 파일 암호화는 부팅 후 위협에 대비합니다. 잠금 해제된 워크스테이션을 사용하는 동료는 암호화된 급여 명세서를 읽을 수 없습니다. 사용자 권한으로 실행되는 악성 소프트웨어는 암호화된 기밀 파일을 유출할 수 없습니다. 클라우드 동기화 제공업체는 동기화 전에 암호화된 파일을 읽을 수 없습니다. 두 위협은 서로 독립적입니다. 디스크 암호화는 두 번째 범주에 아무런 도움이 되지 않고, 파일 암호화는 첫 번째 범주에 아무런 도움이 되지 않습니다.
성능 특성
디스크 암호화는 현대 CPU에서 거의 무료입니다. Intel의 AES-NI와 ARM의 Cryptography Extensions는 메모리 대역폭 속도(괜찮은 노트북에서 5GB/s 이상)로 AES-XTS를 처리합니다. 일상적인 사용에서 BitLocker나 FileVault의 차이를 느낄 일은 없습니다. 파일 암호화 오버헤드는 사용 방법에 따라 다릅니다. 7-Zip이 저장할 때마다 전체 아카이브를 재암호화하는 것은 대용량 파일에서 느리고, Cryptomator의 파일별 AES-GCM은 투명하게 느껴질 만큼 빠르며, GPG 공개 키 작업은 RSA/ECC가 세션 키만 사용하기 때문에 파일 크기와 관계없이 파일당 수 밀리초입니다. 클라우드 동기화의 경우 파일 암호화만이 실행 가능한 모델입니다. 디스크 암호화는 평문을 업로드할 때 도움이 되지 않습니다.
세분성과 선택적 접근
디스크 암호화는 전부 아니면 전무입니다. 부팅 자격증명이 있는 사람은 모든 파일을 읽을 수 있습니다. 다중 사용자 시스템은 서로 다른 사용자에게 서로 다른 뷰를 제공하기 위해 사용자별 디스크 암호화(Windows의 EFS 또는 스택형 파일시스템)가 필요하지만, 실제로 거의 배포되지 않습니다. 파일 암호화는 파일별, 수신자별 접근 제어를 제공합니다. 앨리스의 공개 키로 암호화된 파일을 전송하면, 앨리스는 자신의 개인 키로 복호화하고, 옆에 앉아 있는 밥은 같은 기기에서도 읽을 수 없습니다. 이는 공유 노트북, 키오스크 시스템, 여러 사람이 동일한 저장소에 대해 서로 다른 뷰가 필요한 모든 시나리오에서 중요합니다.
복구와 비밀번호 분실 시나리오
디스크 암호화 자격증명을 잃으면 일반적으로 데이터를 잃습니다. BitLocker에는 Microsoft가 기본적으로 계정에 저장하는 48자리 복구 키가 있습니다(보안 절충: 잠재적으로 법 집행 기관에 제출할 수 있음). FileVault는 iCloud 복구 또는 로컬 복구 키를 사용합니다. LUKS는 여러 키 슬롯을 제공하므로 백업 암호가 작동합니다. 파일 암호화 도구는 다양합니다. GPG는 개인 키를 잃으면 복구 방법이 없으며, 이는 의도적인 설계 선택입니다. Cryptomator에는 마스터 복구 기능이 없습니다. 7-Zip 아카이브는 비밀번호 없이는 영구 암호문입니다. 교훈은 파일 암호화의 경우 비밀번호 관리자에 키를 백업하고 복구 코드를 오프라인에 보관하는 것입니다.
두 방식을 결합하는 방법
실용적인 배포는 모든 기기(노트북, 휴대폰, 백업 드라이브)에 디스크 암호화를 사용하고, 기기를 벗어나는 민감한 항목에는 파일 암호화를 추가하는 것입니다. Dropbox 폴더에 있는 .pdf 세금 신고서는 Dropbox가 동기화하기 전에 age 또는 Cryptomator로 암호화됩니다. 노트북을 훔친 도둑은 읽을 수 없고(디스크 레이어), Dropbox는 읽을 수 없으며(파일 레이어), 사용자 권한으로 실행되는 악성 소프트웨어는 읽을 수 있는 복사본을 유출할 수 없습니다(파일 레이어). 레이어가 서로 강화됩니다.
클라우드 서비스 고려사항
클라우드 스토리지와 백업 서비스는 종종 "저장 시 암호화"를 광고하는데, 이는 서버의 디스크 암호화를 의미합니다. 제공업체가 키를 보유합니다. 이는 디스크를 훔친 도둑으로부터는 보호하지만, 제공업체 자체로부터는 보호하지 않습니다. 제공업체를 배제하는 클라이언트 측 암호화를 위해서는 업로드 전에 파일 암호화가 필요합니다. Dropbox, Google Drive, iCloud 모두 저장 시 암호화하지만 키를 보유합니다. Apple의 Advanced Data Protection(2022년 출시)은 대부분의 파일 유형에 대해 iCloud를 클라이언트 측 암호화로 만들었습니다. 일반 iCloud, OneDrive, Dropbox는 그렇지 않습니다. 위협 모델에 클라우드 제공업체가 포함된다면 파일 암호화는 필수입니다.
규제적 취급
HIPAA 164.312(a)(2)(iv)는 암호화를 addressable로 취급하며, 디스크 및 파일 암호화 모두 해당하지만, 디스크만으로는 기기 부팅 후 PHI가 읽힐 수 있어 164.308(a)(4) 접근 제어를 충족하지 못합니다. PCI DSS 4.0 요구사항 3.5.1은 저장 어디에서나 PAN을 읽을 수 없도록 렌더링하도록 요구합니다. GDPR 제32조(개인정보보호법 제29조 포함)는 위험에 따라 둘 다 "적절한 기술적 조치"로 수용합니다. 세분화된 접근이 표준 패턴입니다.
파일 전송 서비스가 제공하는 것
HexaTransfer와 유사한 E2EE 파일 전송 서비스는 특정 종류의 파일 암호화를 수행합니다. 파일별, 전송별로, URL 프래그먼트를 통해 공유되는 랜덤 키를 사용합니다. 이는 디스크 암호화(노트북을 보호하지 않음)도 아니고 영구적인 파일 암호화(다운로드 후 파일이 사라짐)도 아닙니다. 전송 단계 파일 암호화입니다. 영구 저장소를 위해서는 보관 전에 적용되는 영구 파일 암호화 도구(age, Cryptomator)와 결합합니다. 서로 다른 문제에는 서로 다른 도구가 필요합니다.
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