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How to implement field-level AES-256-GCM encryption in Spring Boot (and why we packaged it into one annotation)
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Security

AES-256-GCM 기반 필드 단위 암호화 및 어노테이션 추상화 설계

How to implement field-level AES-256-GCM encryption in Spring Boot (and why we packaged it into one annotation)

Clinvio2026년 6월 18일7intermediate

Context

민감 정보 처리를 위한 기존 AES-CBC 방식의 무결성 검증 부재 및 데이터 변조 가능성 식별. 반복적인 AttributeConverter 구현으로 인한 코드 중복과 Key 관리의 파편화라는 운영 효율성 저하 문제 발생.

Technical Solution

  • 데이터 기밀성과 인증을 동시에 보장하는 AES-256-GCM 모드 채택을 통한 보안성 강화
  • 96-bit(12 bytes) 랜덤 IV 생성 및 Ciphertext 전면 배치 구조를 통한 복호화 메커니즘 설계
  • SecureRandom.getInstanceStrong() 활용으로 예측 불가능한 IV 생성을 통한 GCM 보안 취약점 제거
  • JPA AttributeConverter 기반의 투명한 암복호화 레이어 구축으로 비즈니스 로직과 보안 관심사 분리
  • 반복적 설정을 제거한 단일 어노테이션 기반 추상화 및 Key Provider 통합 관리 체계 도입
  • 조회 성능 확보를 위한 Deterministic Lookup Hash 생성 및 GDPR 컴플라이언스 모듈 연동

- AES-GCM 적용 시 IV 12바이트 준수 및 매 암호화 시 고유한 IV 생성 여부 확인 - 단순 기밀성뿐 아니라 데이터 무결성 검증이 필요한 경우 CBC 대신 GCM 모드 검토 - 암호화 필드 조회 성능 저하 방지를 위해 결정론적 해시(Deterministic Hash) 인덱스 활용 고려 - 보안 요구사항이 많은 프로젝트의 경우 개별 구현보다 어노테이션 기반의 프레임워크화 통한 일관성 확보

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