에니그마의 작동원리 1해의 가능성을 뚫고 암호를 풀었던 앨런 튜링

최근 앨런 튜링의 일대기를 담은 이미테이션 게임 영화를 봤습니다. 본지는 좀 됐지만 이제서야 리뷰를 진행하게 된 이유는 바로 에니그마의 해독기 영화속에서는 속칭 '크리스토퍼' 우리가 사용하고 있는 초기 컴퓨터의 원형을 만들어낸 앨런튜링에 대한 일화를 미쳐 블로그에 올리지 않았기에 늦었지만 포스팅을 진행합니다.

 

 

에니그마란 무엇인가?

 

에니그마는 제 2차 세계대전에 독일군이 사용한 암호장비입니다. 암호 장비의 역할이 그랬듯이 기본적으로 아군의 정보를 감추기 위해서 사용되었습니다. 

 

에니그마 작동원리

 

에니그마 작동원리는 기본적으로 키보드의 형태를 갖고 있습니다. 

 

보통 암호장비는 yellow라는 단어를 입력하면 이것을 거꾸로 치환하여 wolley로 만드는 그런 느낌이라고 보시면 됩니다. 하지만 이는 너무 파악하기 쉬우므로 여기에 현대판 개념으로 변수라는 것을 추가하는데 이로 인해 경우의 수가 생겨 영화상 설정으로 1해의 가능성이 있었다고 합니다. 

 

그러므로 에니그마의 암호를 사람의 머리로 계산하여 푸는 것은 거의 불가능에 가까웠습니다. 어쩌면 기계의 도움으로도 어려울 수도 있지요. 

 

영화 상 설정과 실제와 동일한 고증을 거친 것은 바로 하일 히틀러라는 문구를 포함 반복적으로 포함되었다는 점입니다. 특히 영화 상으로는 CHILLY라는 단어를 반복적으로 사용하여 발견하는 것을 보고는 그때부터 암호문의 일부분을 풀 수 있었으며 독일 해군 유보트에서 탈취한 에니그마 코드북을 통해 에니그마의 설정을 본격적으로 파악하는 계기가 암호를 해독하게 된 결정적 계기였습니다. 

 

앨런튜링의 봄베는 어떻게 이것을 풀었나?

 

우선 에니그마와 구조를 본뜬 콜로서스는 특정 알파벳을 누를때 나타날 수 있는 경우의 수를 전부 적어놓은 크리브라는 코드표를 의지합니다. 예를 들어 T를 누를 때 A가 눌려 있다면 X G가 눌려 있다면 Y라는 형식으로 해독할 수 있었는데요. 

 

이것은 어디까지나 예시인 것이고 어쨌든 작동원리를 파악하고 있는 덕분에 콜로서스라는 컴퓨터도 동일한 설정을 맞춰 에니그마의 암호를 해독할 수 있는 원리였습니다. 

 

코드표는 에니그마의 설정을 완벽히 따라한 형태였고 이것을 콜로서스가 그대로 따라함으로써 역으로 해독해낼 수 있게 된 것이었죠. 

 

앨런튜링 이후에는 어떻게 발전했나

 

지금은 앨런튜링 이후 디지털 공법이 추가되어 더욱 복잡해졌습니다. DES AES 대칭키 암호화 방식 RSA ECC와 같은 비대칭 암호화 방식이 바로 그것입니다. 

 

특히 요즘 주목 받고 있는 양자 역학 컴퓨터인데요~ 이 컴퓨터는 지금까지 나온 암호화 방식을 말그대로 성능으로 모든 암호의 변수를 일일이 짜맞추는 형식으로 양자 컴퓨터가 본격화 된다면 모든 컴퓨터의 암호가 뚫리게 될 것이라는 이야기를 하는 것이지요.