제3제국의 주요 암호 해독기인 에니그마의 작동 방식

제2차 세계 대전 동안 독일군은 암호화된 메시지를 만들기 위해 독창적인 기술을 사용했습니다. 독일어로 "수수께끼"를 뜻하는 에니그마, 즉 제3제국의 주요 암호화 기계의 설계에 대해 간략하게 살펴보겠습니다.

겉으로 보기에 이 장비는 매우 단순하고 원시적으로 보였다. 라틴 알파벳 26자를 표시하는 키가 있는 타자기와 비슷했다. 또한 26개의 램프가 있는 패널이 있었고, 그 옆에도 글자가 표시되어 있었다. 게다가 회전하는 로터(보통 3개)도 있었다.

키 중 하나를 누르면 불이 켜졌지만, 그 불이 켜지는 문자는 달랐습니다. 그들이 키를 하나 누르자, 다른 문자가 표시된 불이 켜졌습니다.

조작자는 기계에 텍스트를 입력하면서 동시에 종이에 글자를 적어 내려갔는데, 입력할 때마다 글자에 불이 들어왔습니다. 결과는 완전히 알아볼 수 없는 횡설수설이었습니다. 수신자도 자신의 암호 해독기에 같은 방식으로 입력했고, 그 결과 정상적인 텍스트가 생성되었습니다.

그 기계는 암호화에 사용되는 복잡하게 얽힌 전선으로 이루어진 전기 회로라는 원리에 기반하여 작동했습니다.

전류는 각각 알파벳 문자에 해당하는 26개의 구획으로 나뉜 세 개의 회전자를 통과합니다. 회전자를 특정 위치에 설정하면 텍스트를 "섞을" 수 있습니다. 키를 누르면 전류가 세 개의 회전자를 통해 흐르고 반사판에 도달한 다음 다른 경로를 통해 회전자를 다시 통과하면서 문자의 값을 일곱 번 변경합니다. 키를 누를 때마다 회전자가 회전하여 조합이 다시 바뀌고, 키를 다시 누르면 새로운 결과가 나타납니다. 암호를 더욱 복잡하게 만들기 위해 전면 패널의 점퍼를 사용하여 키보드의 문자를 서로 바꿀 수도 있었습니다.

사용하기 전에 기계의 매개변수를 조정했습니다. 적이 에니그마를 가지고 있더라도 설정값을 모르면 메시지를 해독할 수 없도록 이러한 매개변수를 종이에 적어 두었습니다.

복잡한 기계 구조에도 불구하고, 반히틀러 연합군은 나치로부터 가로챈 메시지를 해독하는 데 성공했습니다. 잘 알려진 바와 같이, 영국은 나치의 암호 및 복호화 시스템에 대한 중요한 정보를 최초로 입수했는데, 나치의 잠수함 U-110에서 에니그마를 발견했기 때문입니다. 그곳에서 수많은 암호 및 복호화 키도 발견되었습니다. 그러나 그 이전에도 레예프스키가 이끄는 폴란드 연구팀이 1939년에 "안티에니그마"라는 기계를 개발하는 등 몇 차례 성공적인 시도가 있었습니다.

Comments

[부얀]

기사 잘 읽었습니다. 흥미롭네요. 앞으로 더 많은 기사 기대하겠습니다.

[토랑 콕]

아무것도 아닙니다. 제 생각에 저자는 인터넷 자료를 그대로 가져다 쓴 것 같습니다. 결과적으로… 에니그마 암호기에 대해 잘 아는 사람이라면 새로운 내용을 전혀 알지 못할 것이고, 모르는 사람이라면 아무것도 이해하지 못할 겁니다… 하지만 그래피티 마니아라면 이야기가 다르겠죠…

[니 로브 스키]

제품 견적 : tolancop

아무것도 아닙니다. 제 생각에 저자는 인터넷 자료를 그대로 가져다 쓴 것 같습니다. 결과적으로… 에니그마 암호기에 대해 잘 아는 사람이라면 새로운 내용을 전혀 알지 못할 것이고, 모르는 사람이라면 아무것도 이해하지 못할 겁니다… 하지만 그래피티 마니아라면 이야기가 다르겠죠…

아무래도 당신은 아무것도 아닌 이야기를 하고 있는 것 같군요. 아는 사람들은 당신의 설명을 높이 평가할 겁니다. 소련에서는 M-125와 M-154가 거의 같은 원리로 작동했습니다. 저도 당시를 기억합니다. 다만 영상 제작자가 "매개변수"라고 부르는 것은 키 시스템(일회용, 일일용, 장기용 키)으로 알려져 있는데, 정보국은 항상 이 키를 노리고 있었습니다. 만약 적에게 발각될 위험이 생기면 암호 담당자는 먼저 키를 파괴하고 나서야 암호기를 폐기해야 했습니다. 키가 유출되면 모든 부대의 키를 교체해야 했는데, 이는 재앙과도 같은 일이었기 때문입니다.

[반자이]

에니그마 암호가 미국과 영국 공동의 노력으로 해독되었다는 정보는 70년대 후반에야 공개되었기 때문에, 우리의 모델은 이 유명한 암호 시리즈의 유사품일 수 없었습니다.

[세르게이 트카흐]

폴란드인들이 최초로 해킹에 성공했다.

[버스레이프]

폴란드인이 발명했고, 영국이 침몰한 독일 잠수함에서 훔쳐왔다.

[버스레이프]

폴란드의 암호 해독가들은 폴란드가 항복한 후 영국으로 이주하여 봄베 암호 해독 장치를 넘겨주었습니다.

[니 로브 스키]

이 장치에 대해 논의하려면 최소한 한 번은 직접 다뤄봐야 합니다. 혹시 이 장치를 다뤄본 경험이 있으신가요? 아래에 제 동료 Andriuha077이 M-125 사진을 올렸습니다. 사진에는 전류가 흐르는 디스크가 보이는데, 에니그마와 같은 원리로 키에 인쇄된 문자와는 완전히 다른 문자를 출력합니다. 차이점은 에니그마의 출력은 수동으로 복사했지만, 우리 경우에는 알아볼 수 없는 문자가 테이프로 전송된다는 점입니다.

[GEV67]

네, 그런 사람들이 있었죠. 저는 그런 암호 해독 기계를 다루는 일을 했고, 이웃들은 전신 기사였어요. 좋은 시절이었죠.

[니 로브 스키]

제품 견적 : GEV67

네, 그런 사람들이 있었어요. 저는 그런 암호 해독 기계를 다루는 일을 했고, 제 이웃들은 전신 기사였죠. 그때는 좋았지.

인사말 동료 네, 그때가 좋았죠. 그러다가 M-305로 교체되면서 이 차량들은 예비 차량으로 분류되어 90년대 초에 폐기 명령이 내려질 때까지 보관되었습니다.

[Andriuha077]

최초의 M-125 "피알카"는 1950년대 레닌그라드 제209공장에서 수석 설계자 니콜라이 기르디모프의 지휘 하에 소련군을 위해 개발되었습니다(일부 자료에 따르면 K-37 "크리스탈" 기계를 기반으로 1962년에 개발되었다고 합니다). 그 설계는 제2차 세계 대전 당시 독일의 에니그마 회전식 암호기와 유사했습니다.
이 기계는 미국의 시가바, KL-7, 그리고 어느 정도는 에니그마와 더 유사하지만, 러시아의 에니그마라고 불립니다.
사진: 소련제 "피알카 M-125-3M" 암호 해독기가 22달러에 경매에서 낙찰되었다.

[Mrfox]

소련의 분류 체계에 따르면, 그것은 암호 기계가 아니라 암호화 기계였습니다. 기밀 문서를 처리하는 용도로만 사용되었으며, 그 이상의 용도로는 사용되지 않았습니다.

암호화 기계 자체는 순전히 무작위로 생성된 암호문 순서를 사용했습니다. 암호문은 암호 키로부터 합성된 것이 아니라 암호 패드에 저장된 것이었습니다.

[Andriuha077]

그녀에게는 멋진 기능이 하나 있었는데, 바로 모든 메시지에 서명이 있어야 전달된다는 점이었다.

[반자이]

사람들에게 뭔가를 설명하는 건 정말 어려워요. 그들은 비전문적인 출처에서 모든 걸 다 안다고 생각하고 스스로 전문가인 척하거든요. 비판적 사고란 다른 의견을 비판하고 거부하는 게 아니에요.

[AsmyppoL]

꼭 그렇지는 않습니다. 많은 군종에서 암호 부대로 여겨졌으며, 예를 들어 기계화보병사단에는 (M-105를 사용하는) 암호 및 암호화 그룹이 있었습니다.
하지만 공수부대와 GRU 부대에게는 암호 해독기로 여겨졌습니다. 이들 부대 간의 서신 교환 과정에서 정보가 빠르게 구식화될 것이라고 판단했고, 전시에는 SS 기밀 정보를 전송하는 것이 허용되었습니다.
더욱이, 전면적인 핵전쟁이 발발할 경우 중간 사령부가 파괴될 수도 있었습니다. M-125 암호화 기계는 OSB-1250 메모장(번호가 맞다면)을 사용했습니다. 이 장비를 사용하는 여러 군종의 가입자 1250명은 하루에 한 번씩 천공 카드와 디스크 세트를 교체하면서 서로 통신할 수 있었습니다.
M-154 암호화기는 원리는 M-125와 유사했지만, 산업체, 대규모 사령부, 해군, 전략 미사일 부대에서 더 널리 사용되었습니다(저자는 전략 미사일 부대 사령부 직원들을 직접 파견한 적이 있습니다).

[Mrfox]

참고로... 소련의 암호기는 전기기계식이었는데, 이름에 "전기"가 들어간 건 모터를 뜻할 뿐입니다. 전기가 없어도 완벽하게 작동했어요. 손잡이를 끼워서 돌리면 됐죠.

모든 논리는 역학에서 구현되었다. 예전에 내가 공부했던 것이 바로 그것이었다… 이것이 소련 공학 사상의 최고 수준이었다.

[팡가로]

반수수께끼.
로터 하나에만 문자가 있고, 나머지 세 개에는 0부터 26까지의 숫자가 있는 이유는 무엇인가요?
튜링이 역사에 남게 된 것은 레예프스키의 겸손함 때문이었을까요?

[나파이즈]

왜냐하면 중요한 건 오직 그 글자뿐이었기 때문입니다. 다른 로터에 적힌 숫자는 세션 시작 전 기계 초기 설정을 위한 것이었습니다.

[2я19]

8학년 학생이 쓴 반추상적인 보고서라고?

[바벨]

맞습니다. 기술적으로나 다른 면에서나 완전히 부주의한 표현들이 몇 가지 있었죠.

게다가 회전하는 로터가 있었는데, 보통 세 개였다.

이것들은 어떤 종류의 로터인가요? 축, 실린더, 기어인가요?

그 기계는 암호화에 사용되는 복잡하게 얽힌 전선으로 이루어진 전기 회로라는 원리에 기반하여 작동했습니다.

이직률이 특히 높습니다. 엉킨 전선과 함께이 암호 해독기는 술 취한 사람들이 조립한 걸까? 아니면 다른 이유가 있는 걸까?
그 이후로는 모든 게 정말 보석 같아요. 마치 평범한 주제에 대한 영상을 본 후 어린 학생이 의식의 흐름대로 쏟아내는 글 같아요. 작가가 틱톡 영상을 만들다가 평소에 쓰는 말투로 이야기를 풀어낸 것 같네요.

[Mrfox]

회전자가 아니라 원반이었다. 각 원반에는 양면에 접점이 있었는데, 반대쪽 접점은 일대일로 연결된 것이 아니라 저자가 "맞물림"이라고 부른 방식으로 연결되어 있었다. 원반들을 블록 형태로 조립하면, 각 글자가 입력될 때마다 서로 접촉하며 회전했다. 그 결과, 전류는 첫 번째 원반의 접점에서 마지막 원반의 접점으로 복잡한 패턴으로 흐르게 되었다.

[바벨]

감사합니다! 당신의 짧은 댓글이 기사 전체보다 훨씬 더 명확하고 이해하기 쉽게 설명해 주었습니다.

[팡가로]

인용구 : Napayz

왜냐하면 중요한 건 오직 그 글자뿐이었기 때문입니다. 다른 로터에 적힌 숫자는 세션 시작 전 기계 초기 설정을 위한 것이었습니다.

영화 <이미테이션 게임>에 나타난 포퓰리즘은 당시의 실제 공학 연구와 어떤 면에서 유사점이 있을까요?
아니면 이 모든 것이 마치 영화 같은 광대극일 뿐일까요?

[Mrfox]

작동 원리가 (실제로) 밝혀지면, 영화는 그에 부합한다는 뜻입니다.

영국군이 독일군의 암호화된 서신을 해독하기 시작하면서 코번트리에 대한 공격 계획을 알게 되었습니다. 에니그마 암호 체계를 노출시키지 않기 위해 도시를 보호하기 위한 조치는 취해지지 않았습니다. 독일군은 11시간 동안 코번트리를 폭격했습니다.

[반자이]

에니그마 암호 체계 자체는 독일군의 해군, 공군, 육군의 세 가지 병과에 맞춰 각각의 특징을 가진 모델로 제작되어 제시되었습니다.

[투명 인간]

80년 후: "오존의 바오펑 라디오 방송국은 어떻게 작동할까요?"

[글록 17]

이 사이트는 암호학자들로만 가득 찬 곳이라고 생각할 수도 있겠지만, 일반인에게도 매우 유익한 기사입니다.

[스타 푸르]

안녕하세요 여러분! 유튜브에 '마크 솔로닌의 기술학교'라는 채널이 있어요. 솔로닌에 대한 제 개인적인 생각은 좀 복잡하지만, 이 채널에 영국이 에니그마 암호 해독에 기울인 노력에 대한 시리즈(세네 편 정도)가 있더라고요. 흥미롭습니다.

[반자이]

가장 좋은 선택은 SUREN 채널입니다. 우주, 에니그마 암호, 전쟁 영화 분석 및 그 원인에 대한 언급, 풍부한 기술 및 과학적 세부 정보 등 다양한 주제를 다루며, 자료 선정도 매우 꼼꼼합니다. 다만 영상 길이가 3~8시간 정도입니다.

[리튬 17]

에니그마의 원형은 우리 T-600입니다. 저는 그걸 잘 알아요. 비밀 볼트까지 있었으니까요. 중요한 건, 암호화 디스크를 알코올로 닦지 않으면 (순수하고 질 좋은 알코올이어야 합니다. 다른 건 절대 안 돼요!) 작동하지 않는다는 겁니다!

[몰 투스]

이해가 안 되는 부분이 하나 있어요. 방송 내용은 알아볼 수 없는 글자들의 나열인데, 글자 수는 변하지 않는다는 거죠? 그럼 에니그마 암호기가 없더라도 적은 전송된 글자 수를 알 수 있다는 거잖아요. 그것만으로도 충분히 위험한데 말이죠.