제2차 세계 대전의 암호, 에그니마(Enigma)

2차 세계대전를 기점으로 기계, 전자 암호화와 해독방법이 개발되면서
본격적인 현대 암호화의 시대가 열렸다. 
특히, Arthur Scherbius라는 사람은 로터와 기어 기반의 Enigma(에니그마)라는 기계를 발명했다. 

에니그마는 나치 독일이 사용한 암호화 기계로 유명하다.

에니그마는
고대 그리스어로 '수수께끼'를 뜻하는 아이니그마(고대 그리스어: αἴνιγμα)에서 가져왔다.

에니그마 암호 개발자, 아르투르 슈르비우스

이 기계를 통해 전쟁 초기 독일군은 은밀한 명령을 비밀리에 전달할 수 있게 되었다. 
코드를 해독하려면 24시간 내에 약 17,000가지의 다양한 조합을 시도해서 뚫여야 한다.

에니그마를 깨기 위해 연합군은 다양한 방법들을 시도하였고
이로 인해 암호학이 과학으로 제도화되었다.

출처: cryptomuseum.com

 

에니그마의 원리는 문자가 입력될 때마다 여러 개의 회전자가 각각 한 바퀴씩 회전하면서
처음 입력된 알파벳 문자를 다른 문자로 교환해 주는 원리다.
만약, 회전자가 3개라면 알파벳은 총 26개이므로 26×26×26=17,576개의 경우의 수를 갖는 암호가 만들어진다.
회전자가 많을수록 경우의 수가 더 많아지게 된다.

 

에그니마의 첫 모델은 쌀 한가마니 같은 정도 크기였지만,
Model이 업그레이드가 되면서 휴대가 가능할 정도로 작아져서
마지막에는 나무상자 안에 들어있는 타자기정도의 크기가 되었다.

에니그마로 조합되는 암호는 약 (5 × 4 × 3) × (263) × [26! / (6! × 10! × 210)] = 158,962,555,217,826,360,000 개라는
엄청난 경우의 수가 만들어진다.

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에니그마 기계는 로터라고 불리는 회전 디스크를 사용하는데
각 로터에는 서로 다른 순서로 배열된 와이어가 있다.
로터는 총 5개로 되어 있어 로터의 조합에 따라  (5 × 4 × 3)의 경우의 수를 가진다.

각 로터는 회전이 가능하며, 회전 후에도 가능한 설정의 경우의 수는 동일하다.
각각의 로터를 0부터 25까지 회전시킬 수 있으므로 각 로터마다 26가지 회전 상태가 있다.
이로 인해 (26)의 경우의 수가 나온다.

에니그마에는 플러그보드(Plugboard) 라고 불리는 '전선 교체 장치'가 있다.
이 장치를 사용하여 특정 문자를 다른 문자로 교체할 수 있는데
플러그보드에서는 26개의 페어를 선택할 수 있어, 26! / (6! × 10! × 210)의 경우의 수를 가진다.

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