에니그마의 해독 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 에니그마의 해독 위키백과, 우리 모두의 백과사전. 둘러보기로 가기 검색하러 가기 이 문서의 내용은 출처가 분명하지 않습니다. 이 문서를 편집하여, 신뢰할 수 있는 출처를 표기해 주세요. 검증되지 않은 내용은 삭제될 수도 있습니다. 내용에 대한 의견은 토론 문서에서 나누어 주세요. ( 2015년 7월 ) 에니그마 암호 기계의 해독 ( Enigma - ) 은 제2차 세계 대전에서 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 12
은 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. [UNK] 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
다. 폴란드 암호국 [ 편집 ] 1920년대 독일은 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 단서
두번째는 첫 6글자로부터 메시지 키에 관한 많은 정보를 알아낼 수 있다는 점이었다. 1, 2, 3번째 글자와 4, 5, 6번째 글자가 각각 같은 글자를 암호화한 결과라는 것을 알고 있다면, 메시지 키와 내부 배열에 대해 많은 정보를 얻어낼 수 있게 된다. 폴란드 암호국은 이 약점을 이용해 1932년 상용 에니그마를 해독할 수 있었다. 그러나 1940년 5월 1일, 독일군은 이 절차를 변경해 메시지 키를 한번만 암호화해서 전송하도록 변경했다. 전쟁 발발 전 [ 편집 ] 1927년, 영국 정부는 상용 에니그마를 구입해 분석했다. 제1차 세계 대전 때 활약했던 영국 암호해독가 딜리 녹스는 이를 이용해 에니그마의 원리를 연구했다. 독일은 스페인 내전 당시 국민군 진영과 이탈리아 해군에게 개량판 에니그마를 제공했는데, 딜리 녹스는 1937년 4월 이 메시지들을 해독할 수 있었다. 그러나 영국은 독일군이 개량한 플러그보드가 달린 에니그마에 대해서는 알지 못했다. 폴란드 암호국 [ 편집 ] 1920년대 독일은 회전판이 3개 달린 에니그마를 사용했으며, 1930년대에는 플러그보드를 달아 보안성을 높였다. 상용 에니그마는 비교적 쉽게
가 아니었다면, 에니그마는 당대의 기술로 해독할 수 없었을 것으로 예상된다. 폴란드 해독가들이 이용했던 취약점들은 다음과 같다 초기 에니그마 사용 매뉴얼에는 평문과 메시지 키, 그리고 그에 해당하는 암호문이 적혀 있었다. 1932년 12월 이 매뉴얼을 입수한 레예프스키는 그를 이용해 좀더 쉽게 암호를 해독할 수 있었다. 1940년 이전까지 독일군은 메시지 키를 두번 반복해서 암호화하는 방식을 사용했다. 레예프스키는 이 취약점을 바탕으로 1940년까지 사용된 모든 회전판의 배선을 알아낼 수 있었다. 같은 메시지를 여러차례 보내는 경우가 많았다. 예를 들어 " ~ 으로 " 에 해당하는 독일어 ANX ( X는 공백을 의미 ) 가 메시지 첫머리에 나오는 경우가 많았다. [UNK] 파크는 이를 이용한 해독법을 크립스라고 불렀으며, 현대에는 기지 평문 공격으로 알려져 있다. 게으른 암호 장교들은 쉽게 예측할 수 있는 AAA나 ABC의 메시지 키를 사용하는 경우가 있었다. 특히 독일군은 흔히 사용되던 QWERTZ 자판이 아닌 ABC 순서대로 배열된 자판을 사용했는데, 처음에 이 사실을 몰랐던 레예프스키는 ABC와 같은 키가 자주 나온다는 점
어졌다. 기본적인 치환 암호는 각 알파벳을 그에 대응되는 다른 알파벳으로 바꾸는 방식을 사용하는데, 기계식 암호 기계는 각 알파벳에 대응되는 암호 알파벳을 전기 회로로 연결해서 사용했다. 회전판 암호 기계는 여기서 한발 더 나가 암호의 배열이 한 글자를 칠때마다 매번 바뀌도록 설계되어 있었다. 당시의 암호 해독은 보통 3 단계로 이루어졌다. 어떤 암호 체계를 사용하는지 알아냄 암호 체계가 평문을 암호화하는 방식을 알아냄 암호화에 사용되는 비밀 키를 알아냄 현대의 암호학자들은 1단계와 2단계는 이미 알려져 있다고 가정하고, 비밀 키를 모르면 1단계와 2단계를 알아도 해독이 불가능한 암호 체계를 설계한다. 그러나 에니그마의 경우에는 1단계와 2단계를 알아내는 데도 많은 노력이 필요했다. 특히 에니그마의 경우 내부 배선의 방법에 따라 전혀 다른 암호문이 만들어졌기 때문에, 2단계인 내부 배선을 알아내는 것이 중요했다. 에니그마 [ 편집 ] 이 부분의 본문은 에니그마입니다. 에니그마는 1920년대 초 발명된 상업용 암호 기계였고, 나치 독일을 비롯한 각국의 군대와 정부가 이를 채용했다. 에니그마에 사용되는
반복해서 보내지 않았고, 이에 따라 기존에 사용하던 지갈스키 표와 폴란드 봄바 방법이 둘 다 무용지물이 되었다. 프랑스 항복 후 레예프스키와 지갈스키는 몇 차례의 위험한 탈출을 반복해 영국으로 망명했다. 그러나 [UNK] 파크는 독일군 점령 지역에서 탈출한 두 사람과 정보를 공유하는 것은 너무 위험하다고 판단하고, 나치 친위대가 사용하던 수기 암호를 해독하는 일만을 맡겼다. 한편 PC 브루노에서 일하던 다른 폴란드 해독가들은 독일군에 붙잡혔지만, 다행히 아무도 에니그마에 관한 비밀을 누설하지 않았다. 운용상 취약점 [ 편집 ] 에니그마가 현대의 기준으로 완벽한 암호체계는 아니지만, 당시 에니그마의 진짜 취약점은 그 운용 방식에 있었다. 에니그마와 같은 다중치환암호는 해독가가 원문을 예상할 수 있을 경우 공격에 취약해진다는 단점이 있다. 이를 잘 몰랐던 당시의 암호 장교들의 게으름이나 실수, 그리고 운용법 자체의 약점으로 인해 여러 취약점이 드러나고 있었다. 운용상의 실수가 아니었다면, 에니그마는 당대의 기술로 해독할 수 없었을 것으로 예상된다. 폴란드 해독가들이 이용했던 취약점들은 다음과 같다 초기 에니그마 사용 매뉴얼에는 평문과 메시지
아무리 바뀌어도 바뀌지 않는다는 것을 발견했다. 즉, 플러그보드가 전혀 달라도 순환군의 구조가 같으면 같은 회전판 설정으로 생성된 암호라는 것을 알 수 있다. 플러그보드가 없다면, 찾아야 할 내부 설정의 개수는 1경가지에서 10만가지 정도로 극적으로 줄일 수 있었다. [ 1 ] 폴란드 암호국은 이 발견을 바탕으로 모든 순환군의 구조를 목록으로 작성했다. 1934년 또는 1935년경, 레예프스키는 이 순환군 목록 작성을 도와주는 치클로메트르라는 기계를 만들었다. 이 기계는 두개의 회전판을 배선으로 연결하여, 어떤 회전판이 어떤 순환군 구조를 갖는지 바로 보여줄 수 있는 기계였다. 이 기계를 이용해서도 회전판의 구조를 알아내는 것은 1년 가까이 걸렸다. 그러나 이 작업이 완료된 뒤에는 15분 정도만에 그날의 메시지 키를 바로 알아낼 수 있었다. 그러나 1937년 독일군이 에니그마의 운용 방식을 변경함에 따라 레예프스키의 특성 분석 방법은 사용할 수 없게 되었다. 독일 육군과 공군은 메시지 키를 매 메시지마다 바꾸도록 변경했고, 해군은 메시지 키를 특수한 암호책으로부터 얻는 것으로 변경했기 때문이다. 지갈스키 표 [ 편집 ] 지갈스키 표 가운데
, 이를 [UNK] 수 있을만큼 자원을 투자하는 것은 불가능할 것으로 예상했다. 독일군은 만약의 경우를 위해 에니그마를 끊임없이 개선했지만, 해독이 정말로 가능할 것이라고는 믿지 않았다. 기지 평문 공격 [ 편집 ] [UNK] 파크는 암호화된 암호문의 원문으로 예상되는 평문의 조각을 크립 ( 영어 : crib ) 이라고 불렀다. 에니그마는 구조상 알려진 평문을 기반으로 한 공격에 취약했고, 영국 해독가들은 이를 적극적으로 이용했다. 영국 정부 암호 학교 ( GC & CS ) 는 [UNK] 파크로 이사하기 전, 수학자와 논리학자의 중요성을 깨닫고 이들을 적극적으로 고용했다. 케임브리지 대학교의 천재 수학자 앨런 튜링은 1938년 뮌헨 사태 무렵 암호 학교에 합류했다. 케임브리지의 또다른 수학자 고든 웰치먼도 1938년 무렵에 암호 학교에 합류했다. 전쟁 발발 다음날인 1939년 9월 4일, 두 수학자는 [UNK] 파크에 합류했다. 그때까지 폴란드 해독가들의 암호 해독은 메시지 키를 두번 전송하는 취약점에 거의 전적으로 의존하고 있었다. [UNK] 파크의 딜리 녹스는 이 취약점이 금방 막힐 수 있다고 생각하고 있었고, 그의 팀에 합류한 튜링은 다른 취약점을 이용한 암호 해독법을 연구하기 시작했다.
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 나머지 암호문은 순식간에 해독할 수 있었다. 에니그마는 다음과 같은 약점을 갖고 있었다. 반사판의 존재로 인해, 평문의 어떤 글자는 똑같은 글자로 치환될 수 없었다. 즉, 암호화되기 전의 평문에 대해 알면 경우의 수를 많이 줄일 수 있었다. 현대에는 기지 평문 공격이라고 불리
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.