이 책은 지난 수년간 대학 학부과정에서 암호학을 강의해 본 경험을 토대로 초판에이어 개정판을 내게 되었다. 암호학 자체가 수학적인 배경이 다분히 필요한지라 수학적내용이 필요한 장에서는 간단하게나마 수학적 기초이론을 제시하고 시작하였다. 암호학에서 필요로 하는 수학적 내용이 방대하여 전반적으로 필요한 수학적 내용은 ‘암호수학’이라는 교재명으로 하여 별책으로 원고를 작성하고 있다. 암호학에서 필요로 하는 수학적 내용은 크게 정수론, 선형대수학 그리고 현대대수학 정도이면 될 듯하여, 암호수학에서 다루는 내용은 이러한 교재에서 추려 각 장마다 필요한 내용을 소개하였다.
암호수학의 주요 목차는 집합과 함수, 정수, 행렬과 행렬식, 군과 환, 체론, 무한수열, 대수적 부호론 등으로 구성하여 집필하고 있다. 이러한 수학적 배경을 이수하고 나서 이 책을 접하면 이해하는데 많은 도움이 되리라 확신한다. 이 책을 쓴 목적은 보안관련 전공을 하는 학생들에게 반드시 필요한 정보보호 기반기술 중에 하나인 암호학을 누구나 쉽게 배울 수 있는 기회를 제공하는 데 있다. 그동안 학부과정에서 다루지 못했던 가장 큰 이유는 이론 자체가 너무 어려웠기 때문이라고 생각한다.
따라서 전체적인 내용을 학부과정에서 충분히 소화할 수 있도록 최대한 자세한 설명과 예제를 많이 수록하였다. 선행학습이 필요한 수학적 내용은 각 장마다 요소요소에 설명을 넣어 이해에 도움이 되도록 구성하였다. 또한 보안전문가 자격시험(SIS)에서 제시한 암호학 관련 출제범위를 충분히 반영하여 목차를 구성하였고 이 시험에도 충분히 대비할 수 있도록 다양한 예상문제도 수록하였다. 서론에서는 암호학의 기본용어, 암호의 분류, 암호기술에 의한 정보보호분야 등을 수록하였고, 1장 고전암호에서는 고전암호의 원리, 고전암호의 종류, 그리고 암호작성법과 암호해독 등으로 구성하였다. 2장 정보이론에서는 정보론과 확률이론기초, 완전비밀과 엔트로피, 거짓열쇠와 열쇠결정거리, 그리고 암호시스템의 합성 등으로 구성하였다. 3장 블록 암호에서는 DES에 대해 전반적으로 설명하였으며 기타 블록암호와 운영방식에 대하여 수록하였다. 4장 스트림 암호에서는 수학적 배경 이론으로서 갈루아(Galois)체에서의 수열, 스트림 암호와 운영방식, 선형(비선형)점화수열과 선형복잡도, 스트림 암호의 공격방법에 대한 내용으로 구성하였다. 5장 공개열쇠암호에서는 RSA 암호, 모듈라지수승 계산법, 이산로그문제, 그리고 기타 공개열쇠암호를 소개하였다. 이번 개정판에서 추가된 6장과 7장의 내용을 살펴보면, 6장 타원곡선 암호에서는 타원곡선의 개념, 타원곡선을 이용한 암호, 타원곡선을 이용한 소인수분해, 그리고 하이브리드 암호시스템을 소개하였고 7장 암호계의 응용편에서는 서명기법, 해시함수, 열쇠분배와 공유, 메시지 인증코드, 신원확인 기법, 그리고 비밀분산 및 영 지식 증명에 대한 내용으로 구성을 하였다. 이 책의 구성은 각 장 끝부분에 ‘요약’을 넣어 이해를 돕도록 하였고 자격시험과 관련한 풍부한 예제와 연습문제를 제공하였다. 끝으로 부록에는 찾아보기, 연습문제 해답, 참고문헌, 각장의 심화과정, 원시다항식, 문자빈도수표, 아스키코드표, DES코드, 정보보안전문가(SIS1, 2급) 출제기준표 등으로 구성하였다.
-머리말 중에서-