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WPA2-PSK와 WPA3-SAE는 무선 보안에서의 인증 및 키 생성 방식이 근본적으로 다릅니다. 이 두 방식은 사용자 암호(passphrase 또는 key)를 바탕으로 Wi-Fi 연결에 필요한 암호 키(PMK, PTK 등)를 생성한다는 점에서는 공통점이 있지만, 그 처리 방식과 보안 특성은 매우 상이합니다.
아래에 이 두 방식의 키 생성 절차와 핵심 차이점을 상세히 정리해드립니다.
🔑 WPA2-PSK: Pre-Shared Key 방식
✅ 개요
- WPA2-PSK는 사용자가 입력한 passphrase(8~63자) 를 기반으로 고정된 256-bit PSK를 미리 생성하고, 이를 통해 보안 연결을 수립합니다.
- 상호 인증이 없으며, 동일한 PSK를 공유하는 모든 클라이언트는 동일한 보안 도메인에 속합니다.
🔧 키 생성 과정
- 사용자 암호 (passphrase) 입력
- AP와 동일한 SSID와 passphrase를 바탕으로 다음 계산 수행:
- PBKDF2: Password-Based Key Derivation Function 2
- SSID: 네트워크 이름 (salt 역할)
- 4096: 반복 횟수
- PSK = PBKDF2(passphrase, SSID, 4096, 256-bit)
- 생성된 PSK는 Pairwise Master Key (PMK) 로 사용됨
- 이후 4-way handshake에서:
- 이 과정을 통해 PTK (Pairwise Transient Key) 생성 및 세션 키 설정
- PTK = PRF(PMK, ANonce, SNonce, MAC_AP, MAC_STA)
📉 보안상 문제점
- 모든 클라이언트가 동일한 PMK를 사용 → 공격자가 PMK를 알면 다른 세션도 해독 가능
- 패시브 캡처 + 오프라인 딕셔너리 공격 가능
- Forward secrecy 미지원 (하나의 키가 노출되면 과거 트래픽도 해독 가능)
🔐 WPA3-SAE: Simultaneous Authentication of Equals
✅ 개요
- WPA3-SAE는 PAKE (Password Authenticated Key Exchange) 를 기반으로 하며, 사용자 암호(passphrase)에서 각 클라이언트와 AP 간의 고유한 세션 키를 생성합니다.
- 일종의 Diffie-Hellman 키 교환에 암호 기반 인증을 추가한 구조입니다.
🔧 키 생성 과정
- **암호(passphrase)**를 기반으로 비공개 파라미터를 생성 (Password Element)
- 클라이언트와 AP가 SAE Commit → Confirm 과정을 통해 상호 인증 수행
- SAE exchange 결과물로 PMK 생성 (각 세션 고유)
- 이후 4-way handshake를 통해 PTK 생성:
- 이 이후 절차는 WPA2와 유사하지만 PMK가 각 세션마다 다름
- PTK = PRF(PMK, ANonce, SNonce, MAC_AP, MAC_STA)
📈 보안 이점
- Forward Secrecy 지원: 세션마다 다른 PMK 사용
- 오프라인 딕셔너리 공격 방지: 패시브 캡처만으로는 암호 유추 불가능
- 기계 간 대등한 인증: Simultaneous Authentication of Equals
- 방어 가능한 인증 실패 시도 횟수 제한: DoS 내성 강화
🆚 비교 요약
항목 WPA2-PSK WPA3-SAE
| 기반 알고리즘 | PBKDF2 (static PSK) | PAKE (Dragonfly) |
| PMK 생성 | 고정 PSK 사용 | 세션마다 고유 PMK 생성 |
| 인증 방식 | 단방향 (PSK만 공유) | 상호 인증 (SAE Commit/Confirm) |
| Forward Secrecy | ❌ 없음 | ✅ 있음 |
| 오프라인 공격 | ❌ 취약 | ✅ 방어 가능 |
| 구현 복잡도 | 낮음 | 높음 |
| WPA3 요구 여부 | ❌ 선택 | ✅ 필수 |
📌 결론
- WPA2-PSK는 간단하고 호환성이 좋지만, 보안성이 낮고 고정 키 기반입니다.
- WPA3-SAE는 고도화된 보안을 제공하며, 세션 기반 키 교환, forward secrecy, 오프라인 공격 방지를 제공합니다.
WPA3-SAE는 특히 기업 환경이나 민감 정보 보호가 필요한 무선망에서 강력한 인증 기반으로 추천됩니다. 추가적으로 SAE의 내부 Key Derivation Function (KDF)이나 Group Negotiation 방식에 대해 더 알고 싶으시면 기술적으로 더 깊이 안내드릴 수 있습니다.
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