TDE(투명한 데이터 암호화)

아티클
01/19/2024

적용 대상:SQL Server Azure SQL Database Azure SQL Managed InstanceAzure Synapse Analytics Analytics Platform System(PDW)

TDE(투명한 데이터 암호화)는 SQL Server, Azure SQL Database 및 Azure Synapse Analytics 데이터 파일을 암호화합니다. 이 암호화를 미사용 데이터 암호화라고 합니다.

사용자 데이터베이스를 보호하기 위해 다음과 같은 예방 조치를 취할 수 있습니다.

보안 시스템 설계
기밀 자산 암호화
데이터베이스 서버를 중심으로 방화벽을 빌드합니다.

그러나 드라이브 또는 백업 테이프와 같은 물리적 미디어를 도용하는 악의적인 당사자는 데이터베이스를 복원하거나 연결하고 해당 데이터를 찾아볼 수 있습니다.

한 가지 해결 방법은 데이터베이스의 중요한 데이터를 암호화하고 인증서를 사용하여 데이터를 암호화하는 키를 보호하는 것입니다. 이 솔루션은 키가 없는 사용자가 데이터를 사용하지 않도록 방지합니다. 그러나 이러한 종류의 보호를 미리 계획해야 합니다.

TDE는 데이터 및 로그 파일의 실시간 I/O 암호화 및 암호 해독을 수행합니다. 암호화는 DEK(데이터베이스 암호화 키)를 사용합니다. 데이터베이스 부팅 레코드는 복구 중에 가용성에 대한 키를 저장합니다. DEK는 대칭 키이며 서버의 master 데이터베이스가 저장하는 인증서 또는 EKM 모듈이 보호하는 비대칭 키로 보호됩니다.

TDE는 데이터 및 로그 파일인 미사용 데이터를 보호합니다. 이를 통해 다양한 산업에서 확립된 많은 법률, 규정 및 지침을 따를 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 소프트웨어 개발자가 기존 애플리케이션을 변경하지 않고 AES 및 3DES 암호화 알고리즘을 사용하여 데이터를 암호화할 수 있습니다.

참고 항목

TDE는 시스템 데이터베이스에 사용할 수 없습니다. 또는 암호화mastermodelmsdb하는 데 사용할 수 없습니다. tempdb 는 사용자 데이터베이스가 TDE를 사용하도록 설정한 경우 자동으로 암호화되지만 직접 암호화할 수는 없습니다.

TDE는 통신 채널 간에 암호화를 제공하지 않습니다. 통신 채널 간에 데이터를 암호화하는 방법에 대한 자세한 내용은 연결 암호화를 위한 SQL Server 데이터베이스 엔진 구성을 참조하세요.

관련 항목:

TDE 정보

데이터베이스 파일의 암호화는 페이지 수준에서 수행됩니다. 암호화된 데이터베이스의 페이지는 암호화된 후 디스크에 작성되고 메모리로 읽어 들일 때 암호가 해독됩니다. TDE는 암호화된 데이터베이스의 크기를 증가하지 않습니다.

SQL Database에 적용되는 정보

Azure SQL Database에서 TDE를 사용하는 경우 SQL Database는 데이터베이스에 저장된 서버 수준 인증서를 master 자동으로 만듭니다. SQL Database에서 TDE 데이터베이스를 이동하려면 이동 작업을 위해 데이터베이스의 암호를 해독할 필요가 없습니다. SQL Database에서 TDE를 사용하는 방법에 대한 자세한 내용은 Azure SQL Database를 사용한 투명한 데이터 암호화를 참조하세요.

SQL Server에 적용되는 정보

데이터베이스를 보호한 후 올바른 인증서를 사용하여 복원할 수 있습니다. 인증서에 대한 자세한 내용은 SQL Server Certificates and Asymmetric Keys를 참조하십시오.

TDE를 사용하도록 설정한 후 인증서와 연결된 프라이빗 키를 즉시 백업합니다. 인증서를 사용할 수 없게 되거나 다른 서버에서 데이터베이스를 복원하거나 연결하는 경우 인증서와 프라이빗 키의 백업이 필요합니다. 그렇지 않으면 데이터베이스를 열 수 없습니다. 포함된 시스템 데이터베이스에 저장된 인증서도 백업해야 합니다.

데이터베이스에서 TDE를 사용하지 않도록 설정한 경우에도 암호화 인증서를 유지합니다. 데이터베이스는 암호화되지 않지만 트랜잭션 로그의 일부가 다시 보호될 수 기본. 또한 전체 데이터베이스 백업을 수행할 때까지 일부 작업에 대한 인증서가 필요할 수 있습니다.

만료 날짜를 초과하는 인증서를 사용하여 TDE를 사용하여 데이터를 암호화하고 암호 해독할 수 있습니다.

암호화 계층 구조

Windows DPAPI(Data Protection API)는 암호화 트리의 루트에 있고, 컴퓨터 수준에서 키 계층 구조를 보호하며, 데이터베이스 서버 인스턴스에 대한 SMK(서비스 마스터 키)를 보호하는 데 사용됩니다. SMK는 사용자 데이터베이스 수준에 저장되고 인증서 및 비대칭 키를 보호하는 DMK(데이터베이스 마스터 키)를 보호합니다. 이러한 키는 대칭 키를 보호하여 데이터를 보호합니다. TDE는 인증서까지 유사한 계층 구조를 사용합니다. TDE를 사용하는 경우 DMK 및 인증서를 데이터베이스에 master 저장해야 합니다. TDE에만 사용되고 DEK(데이터베이스 암호화 키)라고 하는 새 키가 만들어지고 사용자 데이터베이스에 저장됩니다.

다음 그림에서는 TDE 암호화의 아키텍처를 보여 줍니다. SQL Database에서 TDE를 사용하는 경우 데이터베이스 수준 항목(데이터베이스 암호화 키 및 ALTER DATABASE 부분)만 사용자 구성이 가능합니다.

TDE 사용

TDE를 사용하려면 다음 단계를 수행합니다.

적용 대상: SQL Server.

마스터 키를 만듭니다.
마스터 키로 보호되는 인증서를 만들거나 가져옵니다.
데이터베이스 암호화 키를 만들고 인증서를 사용하여 보호합니다.
암호화를 사용하도록 데이터베이스를 설정합니다.

다음 예제에서는 서버에 설치된 인증서 MyServerCert 를 AdventureWorks2022 사용하여 데이터베이스의 암호화 및 암호 해독을 보여 줍니다.

USE master;
GO
CREATE MASTER KEY ENCRYPTION BY PASSWORD = '<UseStrongPasswordHere>';
GO
CREATE CERTIFICATE MyServerCert WITH SUBJECT = 'My DEK Certificate';
GO
USE AdventureWorks2022;
GO
CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY
WITH ALGORITHM = AES_256
ENCRYPTION BY SERVER CERTIFICATE MyServerCert;
GO
ALTER DATABASE AdventureWorks2022
SET ENCRYPTION ON;
GO

암호화 및 암호 해독 작업은 SQL Server의 백그라운드 스레드에서 예약됩니다. 이러한 작업의 상태를 보려면 이 문서의 뒷부분에 나오는 표의 카탈로그 뷰 및 동적 관리 뷰를 사용합니다.

주의

TDE를 사용하도록 설정된 데이터베이스의 백업 파일도 DEK로 암호화됩니다. 따라서 이러한 백업을 복원할 때 DEK를 보호하는 인증서를 사용할 수 있어야 합니다. 따라서 데이터베이스를 백업하는 것 외에도 서버 인증서의 백업을 기본 확인해야 합니다. 인증서를 더 이상 사용할 수 없는 경우 데이터 손실이 발생합니다.

자세한 내용은 SQL Server Certificates and Asymmetric Keys을 참조하세요.

명령 및 함수

다음 문에서 TDE 인증서를 수락하려면 데이터베이스 마스터 키를 사용하여 암호화합니다. 암호로만 암호화하면 명령문에서는 암호기로서 해당 인증서를 거부합니다.

Important

TDE에서 사용한 후 인증서를 암호로 보호하는 경우 다시 시작한 후에는 데이터베이스에 액세스할 수 없게 됩니다.

다음 표에서는 TDE 명령 및 함수에 대한 링크와 설명을 제공합니다.

명령 또는 함수	목적
CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY	데이터베이스를 암호화하는 키를 만듭니다.
ALTER DATABASE ENCRYPTION KEY	데이터베이스를 암호화하는 키를 변경합니다.
데이터베이스 암호화 키 삭제	데이터베이스를 암호화하는 키를 제거합니다.
ALTER DATABASE SET 옵션	TDE를 `ALTER DATABASE` 사용하도록 설정하는 데 사용되는 옵션에 대해 설명합니다.

카탈로그 뷰 및 동적 관리 뷰

다음 표에서는 TDE 카탈로그 뷰 및 DMV(동적 관리 뷰)를 보여 줍니다.

카탈로그 뷰 또는 동적 관리 뷰	목적
sys.databases	데이터베이스 정보를 표시하는 카탈로그 뷰
sys.certificates	데이터베이스의 인증서를 보여 주는 카탈로그 뷰
sys.dm_database_encryption_keys	데이터베이스 암호화 키 및 암호화의 상태에 대한 정보를 제공하는 동적 관리 뷰입니다.

사용 권한

각 TDE 기능 및 명령에는 앞에서 설명한 표에 설명된 대로 개별 사용 권한 요구 사항이 있습니다.

TDE와 관련된 메타데이터를 보려면 인증서에 대한 VIEW DEFINITION 권한이 필요합니다.

고려 사항

데이터베이스 암호화 작업에 대한 다시 암호화 검사가 진행되는 동안 데이터베이스에 대한 기본 테넌트 작업은 사용하지 않도록 설정됩니다. 데이터베이스에 대한 단일 사용자 모드 설정을 사용하여 기본 테넌트 작업을 수행할 수 있습니다. 자세한 내용은 데이터베이스를 단일 사용자 모드로 설정하세요.

동적 관리 뷰를 sys.dm_database_encryption_keys 사용하여 데이터베이스 암호화 상태를 찾습니다. 자세한 내용은 이 문서의 앞부분에 있는 카탈로그 뷰 및 동적 관리 뷰 섹션을 참조하세요.

TDE에서는 데이터베이스의 모든 파일 및 파일 그룹이 암호화됩니다. 데이터베이스의 파일 그룹이 표시 READ ONLY되면 데이터베이스 암호화 작업이 실패합니다.

데이터베이스를 데이터베이스 미러링이나 로그 전달에 사용하는 경우 두 데이터베이스 모두 암호화됩니다. 로그 트랜잭션은 암호화되어 전송됩니다.

Important

전체 텍스트 인덱스는 암호화를 위해 데이터베이스를 설정할 때 암호화됩니다. SQL Server 2005(9.x) 및 이전 버전에서 만든 이러한 인덱스는 SQL Server 2008(10.0.x) 이상 버전에서 데이터베이스로 가져오고 TDE로 암호화됩니다.

팁

데이터베이스의 TDE 상태 변경 내용을 모니터링하려면 SQL Server 감사 또는 Azure SQL Database 감사를 사용합니다. SQL Server의 경우 TDE는 SQL Server 감사 작업 그룹 및 작업에서 찾을 수 있는 감사 작업 그룹에서 DATABASE_OBJECT_CHANGE_GROUP추적됩니다.

제한 사항

초기 데이터베이스 암호화, 키 변경 또는 데이터베이스 암호 해독 중에는 다음 작업이 허용되지 않습니다.

데이터베이스의 파일 그룹에서 파일 삭제
데이터베이스 삭제
데이터베이스를 오프라인으로 전환
데이터베이스 분리
데이터베이스 또는 파일 그룹을 상태로 전환 READ ONLY

다음 작업은 , ALTER DATABASE ENCRYPTION KEY, DROP DATABASE ENCRYPTION KEY및 ALTER DATABASE...SET ENCRYPTION 문 중에 CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY허용되지 않습니다.

데이터베이스의 파일 그룹에서 파일 삭제
데이터베이스 삭제
데이터베이스를 오프라인으로 전환
데이터베이스 분리
데이터베이스 또는 파일 그룹을 상태로 전환 READ ONLY
ALTER DATABASE 명령 사용
데이터베이스 또는 데이터베이스 파일 백업 시작
데이터베이스 또는 데이터베이스 파일 복원 시작
스냅샷 만들기

다음 작업 또는 조건은 , ALTER DATABASE ENCRYPTION KEY, DROP DATABASE ENCRYPTION KEY및 ALTER DATABASE...SET ENCRYPTION 문을 방지CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY합니다.

데이터베이스는 읽기 전용이거나 데이터베이스에 읽기 전용 파일 그룹이 포함된 경우
ALTER DATABASE 명령이 실행 중입니다.
데이터 백업이 실행 중입니다.
데이터베이스가 오프라인 또는 복원 상태에 있습니다.
스냅샷이 진행 중인 경우
데이터베이스 유지 관리 태스크가 실행 중인 경우

데이터베이스 파일을 만들 때 TDE를 사용하도록 설정하면 즉시 파일 초기화를 사용할 수 없습니다.

비대칭 키를 사용하여 DEK를 암호화하려면 비대칭 키가 확장 가능한 키 관리 공급자에 있어야 합니다.

TDE 검사

데이터베이스에서 TDE를 사용하도록 설정하려면 SQL Server에서 암호화 검사를 수행해야 합니다. 검사는 데이터 파일에서 버퍼 풀로 각 페이지를 읽은 다음 암호화된 페이지를 디스크에 다시 씁니다.

암호화 검색에 대한 더 많은 제어를 제공하기 위해 SQL Server 2019(15.x)에서는 일시 중단 및 다시 시작 구문이 있는 TDE 검사를 도입했습니다. 시스템의 워크로드가 많거나 업무에 중요한 시간 동안에는 검사를 일시 중지한 후 나중에 검사를 다시 시작할 수 있습니다.

TDE 암호화 검사를 일시 중지하려면 다음 구문을 사용합니다.

ALTER DATABASE <db_name> SET ENCRYPTION SUSPEND;

마찬가지로 TDE 암호화 검사를 다시 시작하려면 다음 구문을 사용합니다.

ALTER DATABASE <db_name> SET ENCRYPTION RESUME;

encryption_scan_state 열이 동적 관리 뷰에 sys.dm_database_encryption_keys 추가되었습니다. 암호화 검사의 현재 상태를 표시합니다. 마지막 암호화 검사 상태 변경 날짜와 시간을 포함하는 encryption_scan_modify_date라는 새 열도 있습니다.

암호화 검사가 일시 중단되는 동안 SQL Server 인스턴스가 다시 시작되면 시작 중에 오류 로그에 메시지가 기록됩니다. 메시지는 기존 검사가 일시 중지되었음을 나타냅니다.

Important

TDE 검사 일시 중단 및 다시 시작 기능은 현재 Azure SQL Database, Azure SQL Managed Instance 및 Azure Synapse Analytics에서 사용할 수 없습니다.

TDE 및 트랜잭션 로그

TDE는 미사용 데이터 파일 및 로그 파일을 보호합니다. 암호화되지 않은 데이터베이스에서 TDE를 사용하도록 설정한 후 전체 데이터베이스를 암호화하는 작업은 크기가 큰 데이터 작업이며 소요되는 시간은 이 데이터베이스가 실행 중인 시스템 리소스에 따라 달라집니다. sys.dm_database_encryption_keys DMV를 사용하여 데이터베이스의 암호화 상태를 확인할 수 있습니다.

TDE가 켜지면 데이터베이스 엔진 데이터베이스 암호화 키로 암호화되는 새 트랜잭션 로그를 강제로 만듭니다. 이전 트랜잭션 또는 TDE 상태 변경 사이에 인터리브된 현재 장기 실행 트랜잭션에서 생성된 로그는 암호화되지 않습니다.

트랜잭션 로그는 sys.dm_db_log_info DMV를 사용하여 모니터링할 수 있습니다. 이 로그 파일은 Azure SQL 및 SQL Server 2019(15.x) 이상 버전에서 사용할 수 있는 열을 암호화 vlf_encryptor_thumbprint 할지 여부를 보여 줍니다. 보기의 열을 sys.dm_database_encryption_keys 사용하여 encryption_state 로그 파일의 암호화 상태 찾으려면 샘플 쿼리는 다음과 같습니다.

USE AdventureWorks2022;
GO
/* The value 3 represents an encrypted state
   on the database and transaction logs. */
SELECT *
FROM sys.dm_database_encryption_keys
WHERE encryption_state = 3;
GO

SQL Server 로그 파일 아키텍처에 대한 자세한 내용은 트랜잭션 로그를 참조 하세요.

DEK가 변경되기 전에 이전 DEK는 트랜잭션 로그에 기록된 모든 데이터를 암호화합니다.

DEK를 두 번 변경하는 경우 DEK를 다시 변경하려면 먼저 로그 백업을 수행해야 합니다.

TDE 및 tempdb 시스템 데이터베이스

SQL Server 인스턴스의 tempdb 다른 데이터베이스가 TDE를 사용하여 암호화된 경우 시스템 데이터베이스가 암호화됩니다. 이 암호화로 인해 동일한 SQL Server 인스턴스의 암호화되지 않은 데이터베이스의 성능에 영향을 미칠 수 있습니다. 시스템 데이터베이스에 tempdb 대한 자세한 내용은 tempdb 데이터베이스를 참조 하세요.

TDE 및 복제본(replica)tion

복제는 TDE 사용 데이터베이스의 데이터를 암호화된 형식으로 자동으로 복제본(replica) 않습니다. 배포 및 구독자 데이터베이스를 보호하려는 경우 TDE를 별도로 사용하도록 설정합니다.

스냅샷 복제는 BCP 파일 같은 암호화되지 않은 중간 파일에 데이터를 저장할 수 있습니다. 트랜잭션 및 병합 복제본(replica) 대한 초기 데이터 배포도 가능합니다. 이러한 복제를 수행하는 동안 암호화를 사용하여 통신 채널을 보호할 수 있습니다.

자세한 내용은 연결 암호화를 위한 SQL Server 데이터베이스 엔진 구성을 참조하세요.

TDE 및 가용성 그룹

Always On 가용성 그룹에 암호화된 데이터베이스를 추가할 수 있습니다.

가용성 그룹의 일부인 데이터베이스를 암호화하려면 먼저 마스터 키와 인증서를 만들거나 모든 보조 복제본에서 EKM(비대칭 키)을 만든 후에 주 복제본에서 데이터베이스 암호화 키를 만들어야 합니다.

인증서를 사용하여 DEK를 보호하는 경우 기본 복제본(replica) 만든 인증서를 백업한 다음 기본 복제본(replica) DEK를 만들기 전에 모든 보조 복제본(replica) 파일에서 인증서를 만듭니다.

TDE 및 FILESTREAM 데이터

TDE를 사용하도록 설정한 경우에도 FILESTREAM 데이터는 암호화되지 않습니다.

TDE 및 백업

인증서는 DEK를 보호하기 위해 투명한 데이터 암호화 일반적으로 사용됩니다. 인증서는 데이터베이스에 master 만들어야 합니다. TDE를 사용하도록 설정된 데이터베이스의 백업 파일도 DEK를 사용하여 암호화됩니다. 따라서 이러한 백업에서 복원하는 경우 DEK를 보호하는 인증서를 사용할 수 있어야 합니다. 즉, 데이터베이스를 백업하는 것 외에도 데이터 손실을 방지하기 위해 서버 인증서의 백업을 기본 확인해야 합니다. 인증서를 더 이상 사용할 수 없는 경우 데이터 손실이 발생합니다.

TDE 제거

문을 사용하여 데이터베이스에서 암호화를 제거합니다 ALTER DATABASE .

ALTER DATABASE <db_name> SET ENCRYPTION OFF;

데이터베이스 상태를 보려면 sys.dm_database_encryption_keys 동적 관리 뷰를 사용합니다.

DROP DATABASE ENCRYPTION KEY를 사용하여 DEK를 제거하기 전에 암호 해독이 완료되기를 기다립니다.

Important

TDE에 사용되는 마스터 키와 인증서를 안전한 위치에 백업합니다. 마스터 키와 인증서는 데이터베이스가 TDE로 암호화될 때 만들어진 백업을 복원하는 데 필요합니다. DEK를 제거한 후 로그 백업을 수행한 다음 암호 해독된 데이터베이스의 새 전체 백업을 수행합니다.

TDE 및 버퍼 풀 확장

TDE를 사용하여 데이터베이스를 암호화하는 경우 BPE(버퍼 풀 확장)와 관련된 파일은 암호화되지 않습니다. 이러한 파일의 경우 파일 시스템 수준에서 BitLocker 또는 EFS와 같은 암호화 도구를 사용합니다.

TDE 및 메모리 내 OLTP

메모리 내 OLTP 개체가 있는 데이터베이스에서 TDE를 사용하도록 설정할 수 있습니다. SQL Server 2016(13.x) 및 Azure SQL Database에서 TDE를 사용하도록 설정하면 메모리 내 OLTP 로그 레코드 및 데이터가 암호화됩니다. SQL Server 2014(12.x)에서는 TDE를 사용하도록 설정하면 메모리 내 OLTP 로그 레코드가 암호화되지만 파일 그룹의 파일 MEMORY_OPTIMIZED_DATA 은 암호화되지 않습니다.

TDE에서 사용되는 인증서 관리에 대한 지침

데이터베이스가 TDE에 대해 사용하도록 설정되고 로그 전달 또는 데이터베이스 미러 사용되는 경우 인증서 및 데이터베이스 마스터 키를 백업해야 합니다. 포함된 시스템 데이터베이스에 저장된 인증서도 백업해야 합니다.

DEK를 보호하는 데 사용되는 인증서는 데이터베이스에서 master 삭제해서는 안 됩니다. 이렇게 하면 암호화된 데이터베이스에 액세스할 수 없게 됩니다.

명령에 사용된 인증서가 아직 백업되지 않은 경우 다음 메시지(오류 33091)가 발생 CREATE DATABASE ENCRYPTION KEY 합니다.

Warning

데이터베이스 암호화 키를 암호화하는 데 사용되는 인증서가 백업되지 않았습니다. 인증서 및 인증서와 연결된 프라이빗 키를 즉시 백업해야 합니다. 인증서를 사용할 수 없게 되거나 다른 서버에서 데이터베이스를 복원하거나 연결해야 하는 경우 인증서와 프라이빗 키를 모두 백업해야 합니다. 그렇지 않으면 데이터베이스를 열 수 없습니다.

다음 쿼리를 사용하여 TDE에서 사용된 인증서가 생성된 시점부터 백업되지 않은 인증서를 식별할 수 있습니다.

SELECT pvt_key_last_backup_date,
    Db_name(dek.database_id) AS encrypteddatabase,
    c.name AS Certificate_Name
FROM sys.certificates c
INNER JOIN sys.dm_database_encryption_keys dek
    ON c.thumbprint = dek.encryptor_thumbprint;

열 pvt_key_last_backup_date 이면 NULL해당 행에 해당하는 데이터베이스가 TDE에 대해 사용하도록 설정되었지만 DEK를 보호하는 데 사용된 인증서가 백업되지 않았습니다. 인증서 백업에 대한 자세한 내용은 BACKUP CERTIFICATE를 참조하세요.

TDE(투명한 데이터 암호화)

TDE 정보

SQL Database에 적용되는 정보

SQL Server에 적용되는 정보

암호화 계층 구조

TDE 사용

명령 및 함수

카탈로그 뷰 및 동적 관리 뷰

사용 권한

고려 사항

제한 사항

TDE 검사

TDE 및 트랜잭션 로그

TDE 및 tempdb 시스템 데이터베이스

TDE 및 복제본(replica)tion

TDE 및 가용성 그룹

TDE 및 FILESTREAM 데이터

TDE 및 백업

TDE 제거

TDE 및 버퍼 풀 확장

TDE 및 메모리 내 OLTP

TDE에서 사용되는 인증서 관리에 대한 지침

피드백

피드백

추가 리소스

TDE(투명한 데이터 암호화)

TDE 정보

SQL Database에 적용되는 정보

SQL Server에 적용되는 정보

암호화 계층 구조

TDE 사용

명령 및 함수

카탈로그 뷰 및 동적 관리 뷰

사용 권한

고려 사항

제한 사항

TDE 검사

TDE 및 트랜잭션 로그

TDE 및 tempdb 시스템 데이터베이스

TDE 및 복제본(replica)tion

TDE 및 가용성 그룹

TDE 및 FILESTREAM 데이터

TDE 및 백업

TDE 제거

TDE 및 버퍼 풀 확장

TDE 및 메모리 내 OLTP

TDE에서 사용되는 인증서 관리에 대한 지침

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피드백

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추가 리소스