##은 회전판이 3개 달린 에니그마를 사용했으며, 1930년대에는 플러그보드를 달아 보안성을 높였다. 상용 에니그마는 비교적 쉽게 해독이 가능했지만, 플러그보드가 달린 에니그마는 플러그보드의 설정에 따라 경우의 수를 수만 배로 늘릴 수 있어 해독을 어렵게 만들었다. 독일군의 위협이 증가하면서, 폴란드 암호국은 플러그보드가 달린 에니그마를 해독하기 위해 노력했다. 1932년 9월 1일, 27세의 폴란드 수학자 마리안 레예프스키가 동료 수학자들과 함께 폴란드 암호국에 합류했다. 레예프스키의 첫번째 임무는 독일 군용 에니그마의 논리적 구조를 분석하는 것이었다. 1932년 12월 프랑스군 정보당국은 독일에 침투한 스파이로부터 획득한 에니그마의 일일 배열표 일부를 폴란드 암호국에 넘겨주었다. 이 정보를 치환군 이론으로 분석한 레예프스키는, 이후 암호학 사상 가장 중요한 발견 가운데 하나로 꼽히는 발견을 하게 된다. 레예프스키의 암호 특성 분석 [ 편집 ] 레예프스키는 독일군이 에니그마의 설정을 하루에 한번만 바꾼다는 약점을 간파했다. 또한 각 메시지의 처음에 보내는 6자리 메시지 키가 해독에 중요한 단서가 되었다. 이 단서를 바탕으로 레
##고 이를 바탕으로 일일 키를 쉽게 추정할 수 있었다. 5개나 그 이상의 회전판을 사용하는 망 가운데, 같은 회전판을 다음날 같은 자리에 사용할 수 없다는 규칙을 갖고 있는 암호망이 있었다. 또한 같은 달에는 동일한 회전판을 사용할 수 없는 규칙도 있었다. 이런 규칙을 이용하면 회전판 순서의 경우의 수를 줄일 수 있었다. 독일 공군은 플러그보드에서 인접한 키를 플러그로 연결할 수 없다는 규칙을 갖고 있었다. 군용 에니그마의 해독을 가장 어렵게 만든 것은 플러그보드였기 때문에, 이 규칙 또한 수많은 경우의 수를 제거해 주었다. 영국 암호해독가 존 헤리벨은, 암호 장교들이 이전에 사용했던 것에서 멀지 않은 메시지 키를 사용할 것이라고 예상했다. 이전에 사용했던 것과 전혀 다른 메시지 키를 사용하기 위해 회전판을 많이 움직이려면 귀찮을 것이라고 예상한 것이다. 이 예상은 실제로 맞아떨어졌다. 영국 암호해독가 레그 파커는 해독한 모든 메시지의 회전판 순서, 링 설정, 플러그보드 배선을 모두 기록해 두었는데, 이를 바탕으로 이전 달에 사용했던 설정을 재활용하는 경우가 흔하다는 것을 발견했다. 독일 공군
쉽지 않았다. 제2차 세계 대전 [ 편집 ] 폴란드의 정보 공유 [ 편집 ] 1939년 전쟁의 가능성이 점점 명백해짐에 따라 폴란드의 동맹 영국과 프랑스가 만약의 경우 폴란드를 돕겠다는 의사를 분명히 했다. 폴란드 참모부는 이때까지 알아낸 에니그마에 관한 정보를 서방 동맹국과 공유하기로 결정했다. 후에 레예프스키는, 동맹국과 정보를 공유하기로 한 것은 암호 해독이 어려워졌기 때문이 아니라 국제정세가 폴란드에게 점점 불리해졌기 때문이라고 언급했다. 1939년 7월 폴란드는 프랑스와 영국에 자신들이 에니그마를 해독했음을 알리고, 폴란드에서 역설계한 에니그마 기계를 포함, 지갈스키 표와 폴란드 봄바 등의 해독 방법을 모두 전달할 것을 약속했다. 영국은 이에 대한 보답으로 2개의 추가 회전판 해독에 필요한 58개의 지갈스키 표를 추가로 제작해 줄 것을 약속했다. 폴란드에서 제작한 에니그마 사본은 8월에 프랑스와 영국으로 전달되었다. 후에 파크 3번 방의 책임자가 된 피터 칼리오코레시에 따르면, 영국은 폴란드의 해독법을 그대로 사용하지는 않았으나, 폴란드의 방법으로부터 많은 것을 배워, 에니그마의 해독을 1년 정도 앞당길 수
에니그마는 이론적으로 보안 수준이 대단히 높았다. 에니그마가 사용하는 다중치환암호의 보안성은 치환 패턴의 반복 주기에 달려 있는데, 에니그마의 치환 패턴은 수만 글자를 암호화하기 전에는 반복 패턴이 나타나지 않았다. 대부분의 메시지는 이보다 짧았으므로 사실상 반복 패턴을 이용해 에니그마를 깨는 것은 불가능했다. 그러나 에니그마에는 치명적인 약점이 하나 있었는데, 평문과 암호문이 서로 같은 알파벳이 될 수 없다는 점이었다. 이 점을 이용하면 정답 후보 가운데 상당수를 빠르게 제거할 수 있었다. 예를 들어 평문 Keine besonderen Ereignisse ( 보고할 사항 없음 ) 을 다음과 같이 암호화한 결과와 비교하면, 일부 가능성을 쉽게 제거할 수 있었다. 평문 Keine besonderen Ereignisse 가 올 수 있는 논리적 위치 암호문 O H J Y P D O M Q N J C O S G A W H L E I H Y S O P J S M N U 위치 1 K E I N E B E S O N D E R E N E R E I G N I S S E 위치 2 K E I N E B E S O N D E R E N E R
##에 꽂힌 플러그는 항상 쌍으로 동작해야 했기 때문에, 봄브는 이 가정에 맞지 않는 순환군 구조를 자동적으로 제거하고 다음 조합을 시험해 보는 방식으로 동작했다. 1940년 초, 고든 웰치먼은 튜링의 봄브 설계에 더해, 에니그마의 평문이 같은 글자로 암호화되지 않는다는 가정을 추가해 봄브의 속도를 더욱 향상시켰다. 36개의 에니그마 조합을 동시에 시험해 볼 수 있는 첫번째 봄브 모델은 1940년 3월에 완성되었다. 봄브는 1941년 6월까지 5대가 생산되었고, 전쟁이 끝날 때쯤에는 210대가 생산되었다. 또한 인접한 키를 플러그보드에 꽂을 수 없는 제한을 추가한 인접 플러그 제거 논리가 추가된 봄브가 따로 만들어졌다. 처음 생산된 봄브는 기계를 제작한 BTM의 엔지니어들이 운용했다. 그러나 1941년 3월부터 영국 해군 여군 부대에서 봄브 운용을 위해 요원이 파견되었다. 1945년에는 약 2, 000명의 요원이 봄브 운용을 하고 있었다. 폭격을 피하기 위해 파크에는 소수의 봄브만이 배치되어 있었고, 파크는 외부에 설치된 봄브 기지와 전신으로 통신하면서 작업했다
##었다. 평문의 단서를 얻기 위해 영국군이 직접 움직이는 경우도 있었다. 예를 들어 독일 해군 암호를 급히 해독해야 할 경우, 영국 공군은 특정 좌표로 날아가 기뢰를 투하했다. 이때 투하된 기뢰의 좌표와 기뢰가 제거되었다는 보고를 단서로 평문을 추정해, 더 빠르게 해군 암호를 해독할 수 있었다. 영국은 이런 식으로 평문을 직접 심는 행위를 정원 돌보기라고 불렀다. 한편 독일군은 기존의 QWERTZ 키보드로 숫자를 보내는 방식에서 숫자를 직접 말로 써서 보내는 방식으로 암호 방식을 변경했다. 앨런 튜링은 이를 알아내고 지금까지 해독된 메시지들을 다시 살펴보았는데, 모든 암호문의 90 % 에 EIN ( 숫자 1 ) 이 들어간다는 사실을 알아냈다. 앨런 튜링은 이를 바탕으로 모든 회전판 설정에 대해 EIN이 암호화되는 경우의 목록을 작성했다. 이 목록은 평문 해독이 거의 자동적으로 이루어지게 하는 데 도움을 주었다. 영국 봄브 [ 편집 ] 파크 박물관에 있는 실제 작동하는 봄브 복원품. 각각의 회전하는 통은 에니그마의 회전판처럼 동작했다. 이 기계는 36개의 에니그마 조합을 동시에 시험해 볼 수 있었다. 1939년 9월,
추정할 수 있었다. 독일군의 에니그마 운용 정책과 실제 운용 양쪽에 치명적인 약점이 있었다. ( 운용상의 약점 항목 참조 ) 키 배열 [ 편집 ] 에니그마는 운용을 편리하게 하기 위해 대칭성을 갖고 있었다. 암호화된 암호문을 똑같은 설정의 에니그마로 다시 입력하면 원래의 평문이 복원되었는 성질이었다. 독일군은 보내는 쪽과 받는 쪽이 동일한 키 배열로 메시지를 주고받을 수 있도록, 키 배열을 정하는 절차를 갖고 있었다. 이 절차는 배열표와 암호책으로 구성되어 있었는데, 해가 바뀌면서 자주 변경되었고, 암호망에 따라서도 서로 달랐다. 각 암호망은 배열표와 암호책을 서로 공유하면서 주기적으로 변경했다. 각 메시지의 비밀 키는 각 메시지의 첫 부분에 함께 전송되었는데, 이 비밀 키는 24시간마다 교체되었고, 전쟁 후반에는 더 자주 교체되었다. 배열표에는 매일 사용해야 할 기계 설정이 적혀 있었고, 그날 사용된 배열표는 다음날 파괴하도록 되어 있었다. 1938년 9월 15일까지, 보내는 측 암호병은 메시지 시작 부분에 회전판의 초기 설정 ( 초기화 벡터 ) 을 알려주는 3글자의 메시지 키를 그날
##은 다음과 같은 정보를 알아야 했다. 암호 기계의 논리적 구조 ( 불변 ) 키보드와 입력판 사이의 배열 각 회전판의 배열 반사판의 배열 내부 설정 ( 외부 설정에 비해 자주 바뀌지 않음 ) 바퀴가 축에 놓여 있는 순서 ( 바퀴 순서 ) 각 회전판 가장자리에 있는 알파벳 링의 위치 ( 링 설정 ) 외부 설정 ( 자주 ) 플러그보드 설정 메시지 입력 시작시 회전판의 위치 보안 요소 [ 편집 ] 에니그마의 안전성은 각 에니그마 기계의 설정에 따라 생겨나는 너무나 많은 경우의 수에 달려 있었다. 에니그마가 만들어내는 다중치환암호는 치환 주기가 16, 900글자에 달했다. 이는 대부분의 평문 길이보다 긴 것이었다. 3개의 회전판은 26 x 26 x 26 = 17, 576 가지의 서로 다른 설정을 가질 수 있었다. 회전판이 4개로 늘어날 경우 가지수는 456, 976 가지로 늘어났다. 플러그보드에 6개의 쌍이 치환되면, 경우의 수는 천억가지로 늘어났고, 10개의 쌍이 치환되면 150조가지의 경우의 수가 존재했다. 그러나, 독일군은 회전판의 시작 위치를 제외한 에니그마의 설정을 하루에 한번만 바꿨기 때문에, 하나의 암호문만 해독하면 그날의
Y V T Y L A G 그런 다음 각각의 쌍을 2글자 변환표를 이용해 다시 변환해서 전송했다. QY→UB YL→LK VA→RS TG→PW 이 방법을 도입한 이후 폴란드 암호국은 독일 해군 암호를 해독할 수 없게 되었다. 이후 독일 해군은 3개의 회전판을 추가해 총 8개의 회전판으로 보안을 한층 강화했다. 모든 이들이 해군 암호 해독을 포기하고 있었던 시점에, 앨런 튜링은 이 암호 방식을 알아내는데 착수했다. 튜링은 1937년 회전판이 3개였던 시절에 폴란드가 도청했던 내용을 바탕으로 새로운 메시지 키 암호 방식이 어떻게 동작하는지를 밝혀냈다. 그러나 회전판이 추가된 해군 암호는 여전히 해독이 불가능했다. 독일 해군의 초기 에니그마 [ 편집 ] 독일 해군은 초기에 회전판 8개중 3개를 고르는 방식의 암호문을 사용했다. 이 암호문이 처음 풀린 것은 1939년 12월이었다. 그러나 1년 넘게 전에 도청된 암호문 하나를 풀어냈을 뿐 그 이상의 진전은 없었다. 영국군은 1940년 2월 독일군에서 노획한 에니그마와 암호책을 바탕으로, 이전까지 몰랐던 6번째와 7번째 회전판의 배선을 알아내었다.
있었다. 나치 독일은 플러그보드가 설치된 에니그마를 가장 높은 수준의 암호 체계로 사용했다. 1932년 12월 폴란드 암호국은 프랑스 정보기관이 붙잡은 독일군 스파이로부터 단서를 얻어 이 암호 체계를 처음으로 해독하는데 성공했다. 2차 세계대전 발발 직전, 폴란드 암호국은 이때 알아낸 정보를 동맹국인 프랑스 및 영국과 공유했다. 파크에 소재한 영국 정부의 통신 본부 산하 암호 학교에서는 이 정보를 바탕으로 대규모 암호 해독 시설을 설치했다. 영국은 전쟁 초기 독일 공군과 육군의 일부 메시지만을 해독할 수 있었으나, 앨런 튜링의 연구를 통해 보다 진보된 해군 메시지까지 해독할 수 있게 되었다. 독일 해군은 이후 4번째 회전판이 추가된 더 복잡한 에니그마를 사용했으나, 유보트에서 알아낸 비밀 키와, 더 고속화된 미국 해군의 해독 장비의 도움으로 다시 암호를 해독할 수 있었다. 목차 1 암호 해독의 원리 2 에니그마 2. 1 구조 2. 2 보안 요소 2. 3 키 배열 3 전쟁 발발 전 4 폴란드 암호국 4. 1 레예프스키의 암호 특성 분석 4. 2 지갈스키 표 4. 3 폴란드 봄바 4. 4 독일군의 보안 강화 5 제2차 세계 대전 5. 1 폴란드의 정보 공유 5. 2 PC 브루노
에니그마 암호 기계의 해독(영어: Cryptanalysis of the Enigma)은 제2차 세계 대전(world war 2)에서 연합군의 승리에 크게 기여했다. 연합군은 에니그마를 비롯한 독일군의 다른 암호 기계를 해독하는 작업을 작전명 울트라라는 이름으로 불렀다. 연합군 총사령관 D. 아이젠하워 장군은 울트라 작전이 연합군의 결정적 승리에 기여했다고 평했다. 에니그마는 회전판을 기반으로 만들어진 휴대용 전기기계식 암호 장비였다. 현대 학자들은 독일군이 에니그마를 완벽하게 운영했다면 해독이 불가능했을 것으로 평가한다. 그러나 당시의 독일군과 정보기관의 운용 방법은 에니그마의 취약점을 드러냈고, 그 덕분에 연합군이 암호를 해독할 수 있었다. 나치 독일은 플러그보드가 설치된 에니그마를 가장 높은 수준의 암호 체계로 사용했다. 1932년 12월 폴란드 암호국은 프랑스 정보기관이 붙잡은 독일군 스파이로부터 단서를 얻어 이 암호 체계를 처음으로 해독하는데 성공했다. 2차 세계대전 발발 직전, 폴란드 암호국은 이때 알아낸 정보를 동맹국인 프랑스 및 영국과 공유했다. 블레츨리 파크에 소재한 영국 정부의 통신 본부 산하 암호 학교에서는 이 정보를 바탕으로 대규모 암호 해독 시설을 설치했다. 영국은 전쟁 초기 독일 공군과 육군의 일부 메시지만을 해독할 수 있었으나, 앨런 튜링의 연구를 통해 보다 진보된 해군 메시지까지 해독할 수 있게 되었다. 독일 해군은 이후 4번째 회전판이 추가된 더 복잡한 에니그마를 사용했으나, 유보트에서 알아낸 비밀 키와, 더 고속화된 미국 해군의 해독 장비의 도움으로 다시 암호를 해독할 수 있었다.