Vernam Cipher (버넘 암호)
최초의 스트림 암호. 1919년 7월 22일자 미국 특허 1,310,719호에서 길버트 S. 버넘이 설명했다. 펀칭된 종이 테이프(텔레타이프) 형태로 데이터와 혼란 루프를 결합하는 것을 기반으로 하며, 초기 형태의 기계 스트림 암호이다.
장점:
- 해독 불가능: 올바르게 구현되었을 때, 버넘 암호는 이론적으로 해독이 불가능하다. 이는 키가 메시지 만큼 길고 한 번만 사용되기 때문이다. 강력한 보안에 대해 말해 보자!
- 단순함: 기본 개념은 매우 간단하다. 간단한 연산(예: XOR)을 사용하여 메시지를 키와 결합하기만 하면 된다. 복잡한 알고리즘은 필요 없다!
단점:
- 키 분배: 아, 아킬레스건. 비밀 키를 안전하게 공유하는 것은 주요 과제이다. 키가 메시지 자체만큼 길어야 한다는 것을 기억하라!
- 키 관리: 이러한 매우 긴 키를 생성, 배포 및 관리하는 것은, 특히 대량의 데이터의 경우 물류적인 악몽이 될 수 있다.
버넘 암호가 과거의 유물처럼 보일 수 있지만, 그 원리는 현대 스트림 암호의 기초를 놓았다. 그 영향력은 부인할 수 없다!
작동 방식: 실제 비유
두 친구, 앨리스와 밥이 조합 자물쇠를 사용하여 비밀 메시지를 공유하고 싶어한다고 생각해 보자:
- 메시지: 앨리스는 밥에게 숫자 “123”(그녀의 비밀 메시지)을 보내고 싶어한다.
- 키: 그들은 “456”과 같은 비밀 코드(키)에 동의한다.
- 암호화: 앨리스는 메시지의 각 자릿수를 키의 해당 자릿수에 “더한다”: 1+4, 2+5, 3+6. 그녀는 “579”(암호문)를 얻는다.
- 복호화: 밥은 “579”를 받고 공유된 비밀 코드 “456”을 사용하여 뺀다: 5-4, 7-5, 9-6. 그는 메시지를 “123”으로 성공적으로 해독한다.
이것은 버넘 암호가 작동하는 방식과 유사하지만, 숫자 대신 길고 무작위적인 키를 사용하여 메시지의 각 문자를 암호화한다.
왜 그렇게 강력한가
- 해독 불가능: 키가 진정으로 무작위이고 비밀로 유지된다면, 버넘 암호는 가장 발전된 암호 해독가조차도 해독할 수 없는 것으로 간주된다.
- 일회성 사용: 키는 다시 사용되지 않으므로, 하나가 가로채어지더라도 다른 메시지를 해독하는 것은 불가능하다.
버넘 암호는 엄청나게 안전하지만, 매우 길고 무작위적인 키를 안전하게 공유하고 관리해야 하기 때문에 실제 사용에는 제한이 있다. 그러나, 그것은 매일 우리의 디지털 삶을 보호하는 현대 암호화 기술의 기초를 놓았다.
작동 방식: 종이와 펀치의 교향곡
다음과 같이 생각해 보자:
- 옛날식 텔레타이프 기계처럼, 펀칭된 종이 테이프에 비밀 메시지가 있다.
- 두 번째 테이프도 있는데, 이 테이프는 무작위 문자로 채워져 있다. 이것을 “혼란 루프”라고 부르자.
- 버넘 암호는 이 두 테이프를 결합한다. 문자별로 함께 엮는 것과 같다.
결과는? 정확히 동일한 “혼란 루프”를 가진 사람만이 해독할 수 있는 엉망진창이다. 주식 팁을 위한 비밀 해독기 링을 가진 것과 같다!
왜 중요한가: 시대를 앞서감
이 초기 기계 스트림 암호는 시대를 훨씬 앞서 있었다. 버넘 암호는 현대 암호화의 토대를 마련하여 오늘날에도 우리의 디지털 비밀을 보호하고 있다.