비화폰

비화폰은 도청이나 감청을 방지하기 위해 통신 신호를 암호화하여 송수신하는 특수 통신 장치를 일컫는다. 군사 작전, 국가 정보 기관의 기밀 통신, 정부 고위 관료의 업무 협의 등 고도의 보안이 요구되는 영역에서 주로 사용되어 왔으나, 현대 사회에서는 기업의 산업 기밀 보호나 개인의 프라이버시 강화를 목적으로 민간 영역까지 사용처가 확대되었다. 초기에는 아날로그 신호를 변조하는 방식이 주를 이루었으나, 현대의 비화폰은 보안 운영체제, 하드웨어 보안 모듈, 그리고 종단간 암호화 기술이 결합된 첨단 디지털 장비로 진화하였다.

 개요 
일반적인 공중 전화망이나 상용 이동통신망은 통신 사업자의 편의성이나 법적 감청 허용을 위해 보안 수준이 타협되는 경우가 많다. 예를 들어 기지국과 단말기 사이의 무선 구간만 암호화되고, 교환기 내부나 유선 구간에서는 평문으로 전송되기도 한다. 반면 비화폰은 송신자의 단말기에서 음성이나 데이터를 암호화한 뒤, 수신자의 단말기에 도달해서야 복호화가 이루어지는 종단간 암호화 방식을 채택한다. 이를 통해 통신망 제공자, 인터넷 서비스 제공자, 심지어 국가 수사기관조차 통신 내용을 중간에서 가로채더라도 그 내용을 확인할 수 없게 만든다. 이러한 기기들은 종종 마이크, 카메라, GPS 등 도청이나 위치 추적에 악용될 수 있는 하드웨어 기능을 물리적으로 제거하거나 소프트웨어적으로 차단한 상태로 출시되기도 한다.

 역사 
비화 통신의 기원은 제2차 세계 대전 당시 연합군이 나치 독일의 도청을 피하기 위해 개발한 시스템에서 찾을 수 있다. 당시 윈스턴 처칠과 프랭클린 D. 루즈벨트 간의 대서양 횡단 통화를 보호하기 위해 벨 연구소는 SIGSALY라는 시스템을 개발했다. 이는 음성을 디지털화하여 전송한 최초의 시도로 평가받으며, 일회용 난수표 개념을 적용하여 높은 보안성을 자랑했으나, 장비의 크기가 방 하나를 가득 채울 정도로 거대했다.

냉전 시대에 접어들며 트랜지스터의 발명과 함께 비화 장비의 소형화가 이루어졌다. 이 시기에는 주로 아날로그 스크램블링 기술이 사용되었다. 음성 신호의 주파수 대역을 반전시키거나 시간을 기준으로 잘게 쪼개어 순서를 섞는 방식이었다. 그러나 컴퓨터 기술의 발달로 아날로그 암호 해독이 용이해지면서, 1980년대 이후에는 디지털 암호화 방식이 주류로 자리 잡았다. 미국의 국가안보국이 개발한 STU-III는 데스크톱 전화기 형태의 디지털 비화폰으로, 정부 기관과 방위 산업체에 널리 보급되어 비화 통신의 대중화를 이끌었다.

1990년대와 2000년대 초반, GSM 휴대폰의 등장과 함께 A5/1과 같은 암호화 알고리즘이 상용망에 도입되었으나, 이는 컴퓨팅 파워의 증가로 인해 취약점이 빠르게 드러났다. 이에 대응하여 필 지머먼이 개발한 ZRTP 프로토콜이나 PGP 기술을 적용한 칩셋 및 소프트웨어가 등장하였고, 스마트폰 시대가 도래하면서 전용 하드웨어와 암호화 애플리케이션이 결합된 현대적인 비화폰 시장이 형성되었다.

 기술적 원리 
현대의 비화폰은 음성 신호를 압축하여 데이터 패킷으로 변환하는 코덱 과정과 이를 암호화하는 과정을 거친다. 이때 핵심은 암호키의 생성과 교환 방식이다. 대칭키 암호 방식인 AES 256비트 알고리즘이 주로 사용되며, 이 암호키를 송수신자가 안전하게 공유하기 위해 디피-헬만 키 교환 알고리즘이나 타원 곡선 암호 기술이 활용된다.

특히 ZRTP와 같은 프로토콜은 통화가 연결될 때마다 새로운 세션 키를 생성하고 통화 종료 후 이를 폐기하는 순방향 비밀성을 보장한다. 이는 만약 특정 시점의 암호키가 탈취되더라도 과거의 통화 내용이나 미래의 통화 내용을 복호화할 수 없도록 보호하는 기술이다. 또한 중간자 공격을 방지하기 위해 통화 연결 시 화면에 표시된 짧은 인증 코드를 사용자가 육성으로 읽어 서로 확인하는 절차를 거치기도 한다.

 현대적 효용성과 한계 
일반적인 민간용 스마트폰이 비화폰과 완전히 동일한 수준의 하드웨어 보안 설계나 격리된 운영체제 기술을 사용하는 것은 아니다. 그러나 현대의 상용 스마트폰과 시그널, 왓츠앱 등의 메신저 앱들이 채택하고 있는 AES-256과 같은 표준 암호화 알고리즘은 복호화 키가 없다면 현존하는 컴퓨팅 능력으로 해독하는 것이 수학적으로 사실상 불가능하다. 이 때문에 비화폰 제조사들이 마케팅 포인트로 내세우는 추가적인 강력한 암호화라는 개념은 기술적 관점에서 그 실효성에 대해 의문이 제기되고 있다.

암호화된 데이터를 강제로 해독하려면 천문학적인 비용과 시간이 소요되므로, 공격 주체가 국가 수준의 행위자가 아닌 이상 이러한 공격을 시도하는 것은 현실적으로 불가능에 가깝다. 심지어 국가 정보기관이라 할지라도 암호 알고리즘 자체를 뚫기보다는, 제로데이 취약점 등을 이용해 단말기 자체를 해킹하여 키 입력이나 화면을 탈취하는 방식을 선호한다. 즉, 암호화 알고리즘의 강도 자체는 이미 상용 기술로도 충분한 수준에 도달해 있어 비화폰만의 차별성이 희석되었다는 평가를 받는다.

따라서 최근 비화폰의 시장 가치는 도청이 불가능한 암호화 기술 그 자체보다는, 조직의 보안 규정을 기술적으로 강제할 수 있는 기관의 관리 편의성 측면으로 이동하고 있다. 카메라, 녹음기, GPS 등의 기능을 하드웨어적으로 제거하거나 중앙에서 강력하게 통제함으로써, 해킹에 의한 도청뿐만 아니라 내부 직원에 의한 정보 유출을 원천적으로 차단하는 것이 주된 목적이 되었다. 결과적으로 현대의 비화폰은 암호 통신 기기라는 본연의 의미보다, 특수 목적을 위해 기능이 제한되고 관리가 용이하도록 설계된 업무용 단말기로서의 성격이 짙어지고 있다.

 주요 용도 및 사회적 영향 
전통적으로 비화폰은 국가 안보의 필수품이었다. 대한민국 대통령을 비롯한 세계 각국 정상들은 핫라인 통화 시 도청 방지 장치가 내장된 비화 전화기를 사용한다. 대한민국 국군과 국가정보원 또한 독자적인 암호 체계를 적용한 비화 휴대폰을 운용하고 있으며, 이는 전시 상황에서 지휘 통제 시스템을 유지하는 데 핵심적인 역할을 수행한다.

민간 분야에서는 기업의 인수 합병, 신기술 개발, 막대한 자금이 오가는 금융 거래 등에서 정보 유출을 막기 위해 임원진에게 비화폰을 지급한다. 산업 스파이에 의한 기술 탈취 피해가 늘어나면서 이러한 보안 투자는 점차 필수적인 요소로 인식되고 있다.

그러나 비화폰은 범죄 조직에 의해 악용되기도 한다. 마약 카르텔이나 테러 조직은 수사기관의 추적을 피하기 위해 EncroChat, Sky ECC, Phantom Secure와 같은 맞춤형 비화폰 서비스를 조직적으로 이용해 왔다. 이들 서비스는 수사기관의 영장 집행에도 협조하지 않거나 기술적으로 감청이 불가능하도록 설계되어 있어 '범죄의 온상'이라는 비판을 받았다. 이에 유럽 유로폴과 미국 FBI 등은 국제 공조 수사를 통해 해당 비화폰 회사의 서버를 해킹하거나 운영진을 검거하여 범죄 네트워크를 무력화시키는 작전을 펼치기도 했다. 특히 FBI가 직접 ANOM이라는 가짜 비화폰 회사를 설립하여 전 세계 범죄 조직에 기기를 유포한 뒤 통신 내용을 감청한 트로이 방패 작전은 비화폰을 둘러싼 창과 방패의 대결을 보여주는 대표적인 사례이다.

 대한민국의 비화폰 
대한민국에서는 1990년대부터 국가안전기획부(현 국가정보원) 주도로 비화기 개발이 이루어졌다. 초기에는 유선 전화기에 연결하는 부가 장비 형태였으나, CDMA 상용화 이후에는 휴대폰 형태의 비화기가 개발되어 주요 공직자들에게 보급되었다. 이른바 국정원 비화폰으로 불리는 이 기기들은 일반적인 상용 스마트폰 모델을 기반으로 하되, 내부에 국가보안기술연구소가 개발한 암호화 모듈과 보안 소프트웨어를 탑재하여 도청을 방지한다. 2급 비밀 이상의 내용을 다루는 고위 공직자나 군 지휘관들은 필수적으로 비화폰을 사용해야 하며, 분실 시 즉시 신고하고 원격으로 데이터를 삭제하는 보안 규정을 따르고 있다.

 같이 보기 
 암호화
 도청
 종단간 암호화

 각주 

분류:전화
분류:암호학
분류:정보 프라이버시
분류:첩보 기술