기계식 암호 (Mechanical Cryptography)

기계식 암호(mechanical cryptography)는 수학 알고리즘을 컴퓨터로 계산하는 대신, 원판·로터·톱니바퀴·전기 배선 같은 기계 장치로 암호화와 복호화를 수행하는 암호 방식입니다. 컴퓨터 이전 시대, 특히 20세기 전반의 군사·외교 통신에서 널리 쓰였습니다.

자세히 알아보기

기계식 암호 장치는 비교적 단순한 부품을 조합해, 손으로는 다루기 어려운 복잡한 치환을 빠르게 수행합니다. 초기 형태로는 여러 개의 글자 원판을 축에 끼워 돌리는 원판형 암호기(제퍼슨 원판 등)가 있고, 20세기에는 전기 회로와 회전하는 로터를 결합한 로터 암호기가 주류가 되었습니다.

로터 암호기에서는 글자를 입력할 때마다 로터가 회전해 치환 규칙이 계속 바뀝니다. 그래서 같은 글자가 매번 다른 글자로 암호화되는 다표식(polyalphabetic) 치환이 자동으로 이루어집니다. 독일의 에니그마(Enigma), 미국의 SIGABA, 하겔린(Hagelin)의 M-209 등이 대표적입니다. 에니그마는 로터 배열과 시작 위치 외에 플러그보드도 사용했는데, 26글자 중 10쌍을 연결하는 경우의 수만 약 1.5×10¹⁴(150조)가지에 달합니다.

경우의 수가 많다고 안전한 것은 아니었습니다. 에니그마는 운용상의 실수와 구조적 특성(어떤 글자도 자기 자신으로 암호화되지 않음 등)을 이용한 폴란드·영국 암호 해독가들의 분석으로 해독되었습니다. 이후 전자식·컴퓨터 암호가 등장하면서 기계식 암호는 역사 속으로 사라졌습니다.

블록체인·암호화폐에서는

블록체인에서 직접 쓰이지는 않지만, 기계식 암호의 역사는 현대 암호의 원칙을 낳았습니다. 장치나 알고리즘이 공개되어도 키만 비밀이면 안전해야 한다는 케르크호프스의 원리, 그리고 키 공간 크기보다 실제 공격에 대한 저항이 중요하다는 교훈이 오늘날 비트코인·이더리움이 공개 알고리즘(SHA-256, ECDSA 등)을 쓰는 배경이 되었습니다.

기계식 암호의 주요 계보

M-209는 전기 없이 손잡이를 돌려 작동하는 완전 기계식 장치로, 핀 휠과 막대가 달린 드럼의 조합에 따라 글자마다 치환 규칙이 바뀌었습니다.

이 장치들은 오늘날 '고전 암호'로 분류되며, 현대 기준으로는 안전하지 않습니다(SIGABA처럼 운용 당시 해독되지 않은 장비도 있습니다).

쉽게 말하면

계산을 기계 부품이 대신 해 주는 암호입니다. 자물쇠처럼 톱니를 맞춰 돌려야 글이 풀립니다.