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ED25519 서명: 개념과 API 보안을 위한 활용 방법

GOPAX

Sep 16, 2025 • 5 min read

ED25519는 비대칭(공개키) 서명 알고리즘으로, 강력한 보안성과 높은 성능을 제공합니다.
타원곡선 이산 로그 문제(ECDLP) 에 기반하며, 부채널·타이밍 등 다양한 암호공격에 대한 저항성을 갖습니다.
RSA 등 전통 알고리즘 대비 서명·검증이 크게 빨라 실시간 애플리케이션과 블록체인 시스템에 적합합니다.
결정적 서명(동일 메시지에 항상 동일 서명)과 작은 키 크기로 구현이 단순하고 효율적입니다.

소개

본 문서에서는 ED25519의 개요와 역사적 배경을 설명하고, 기존 암호 알고리즘의 한계를 ED25519가 어떻게 극복했는지 논의합니다. 이어서 개인키·공개키 생성 방법, 메시지 서명·검증의 기본을 안내합니다.

왜 ED25519가 만들어졌는가?

RSA(1977), DSA(1991)와 같은 비대칭 알고리즘은 널리 쓰였지만, ED25519는 다음 영역에서 한계를 보완합니다.

1) 보안

공격 저항성: ED25519는 부채널(side-channel) 및 타이밍 공격 등, 기존 알고리즘이 영향을 받은 다양한 암호공격에 저항하도록 설계되었습니다.
강한 가정: ED25519는 타원곡선 이산 로그 문제(ECDLP) 의 어려움에 기반해, RSA의 정수 인수분해 가정보다 특정 공격 유형에 더 강한 내성을 보입니다.

2) 성능

서명 속도: RSA-2048 대비 서명 생성이 빠르며, 고빈도 거래(HFT) 나 실시간 통신처럼 지연에 민감한 환경에 유리합니다.
검증 속도: 서명 검증 또한 RSA-2048보다 빠르므로, 다량의 서명을 신속히 검증해야 하는 블록체인 네트워크나 보안 메신저에 적합합니다.

3) 결정적 서명

일관성: 동일 메시지에 항상 동일한 서명을 생성하므로, 서명 과정에서 보안 난수가 불필요합니다. 난수 품질 문제로 인한 구현 취약점을 줄입니다.
구현 단순화: 결정적 특성 덕분에 안전하고 신뢰할 수 있는 암호 시스템을 보다 단순하게 구현할 수 있습니다.

4) 작은 키 크기

효율성: RSA 대비 더 작은 키를 사용하여 연산이 빠르고 저장 요구량이 적습니다(임베디드/IoT/모바일에 유리).
대역폭 절감: 키와 서명 크기가 작아 네트워크 전송 비용도 절감됩니다.

활용 사례

보안 통신 전반(암호화 메시징, 이메일 보안, 안전한 파일 전송)에서 ED25519는 빠른 서명·검증과 강한 보안성으로 널리 사용됩니다. 결정적 특성은 구현을 단순화하고, 난수 관련 취약점 리스크를 낮춥니다.

블록체인/가상자산에서도 거래 서명·검증 효율이 네트워크 속도와 보안 유지에 핵심입니다. 소형 키와 빠른 성능은 자원이 제한된 IoT/임베디드 환경에서 특히 유리합니다.

ED25519 키 생성 방법

명령줄에서 OpenSSL을 사용해 손쉽게 생성할 수 있습니다.

개인키 생성:

openssl genpkey -algorithm ed25519 -out my-prv-key.pem

암호(패스프레이즈) 포함 개인키 생성:

openssl genpkey -aes256 -algorithm ed25519 -out my-prv-key.pem

개인키로부터 공개키 생성:

openssl pkey -pubout -in my-prv-key.pem -out my-pub-key.pem

예시: ED25519 서명 생성 및 검증 (Python)

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric.ed25519 import Ed25519PrivateKey from cryptography.exceptions import InvalidSignature def generate_private_key(): return Ed25519PrivateKey.generate() def sign_message(private_key: Ed25519PrivateKey, message: bytes) -> bytes:
"""
Ed25519 개인키로 메시지를 서명합니다. 서명 바이트를 반환합니다.
"""
signature = private_key.sign(message) return signature def verify_message(public_key, signature: bytes, message: bytes) -> bool:
"""

Ed25519 공개키로 메시지 서명을 검증합니다. 유효하면 True, 아니면 False를 반환합니다.

""" try:
public_key.verify(signature, message) return True except InvalidSignature: return False # 사용 예시 message = b"my authenticated message" private_key = generate_private_key() signature = sign_message(private_key, message) verified = verify_message(private_key.public_key(), signature, message) if verified:
print("Signature is valid")
else:
print("Signature is invalid")

마무리

ED25519는 보안성과 성능의 균형이 뛰어나 현대 암호 요구에 매우 적합합니다. 전통 알고리즘(RSA) 대비 서명·검증이 크게 빠르고, 결정적 서명과 작은 키/서명 크기 덕분에 구현이 단순하며 자원 효율적입니다. 빈번하고 신속한 서명이 필요한 보안 통신과 블록체인 트랜잭션에서 특히 강점을 발휘합니다.

Disclaimer: 이 글은 정보 제공을 위한 일반적인 목적으로 작성된 것이며 특정 가상자산에 대한 추천이나 법률, 사업, 투자, 세금 등에 대한 조언을 제공하는 것이 아닙니다. 이 글을 바탕으로 투자 결정을 내리거나 회계, 법률, 세무 관련 지침으로 삼아서는 안 됩니다. 특정 자산에 대한 언급은 단지 참고용 정보일 뿐, 투자 권유의 의미가 아님을 명확히 합니다. 여기에서 제시된 의견은 관련된 기관이나 조직, 혹은 개인의 입장을 대변하지 않습니다.

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