퍼온글; 암호학과 난수표 상

[GorB]

군사고문관 필명의 저자가 올린 "暗號學과 亂數表 그리고 北韓"에서 퍼왔습니다.

여러분들과 다소 난해한 암호학과 난수표 그리고 이를 이용하여 북한이 과거와 현재 그리고 앞으로 다가올 대한민국을 적화시키고 한국 內 지하당 조직을 구축하여 조직적으로 움직이는 북한 정보기관의 활동에 대해서 생각해 볼 수 있는 글을 올리기로 하였습니다. 

제가 참고한 서적은  The Code Breakers, 1996年版, David Kahn, (Chandler Crawford Agency, Inc,) 

       The Zimmermann Telegram, Barbara W. Tuchman, 1966年版 (Russell & Volkening,inc.) 참고하였습니다.

                                

The Code Breakers (1072 p.)                                   David Kahn (1930. 2. 7)

코드 브레이커라는 책은 암호에 대한 역사를 현재까지의 암호가 오기까지의 토대를 구성한 암호학의 역사책입니다. 다시 말씀드리자면 *RSA 이전의 모든 암호를 총괄하는 도서라고 합니다. 

(*RSA algorithm ; 1977년 론 리베스트와 샤미르, 에이들먼이 만든 가장 인기있는 공개 key 암호체계)

한국에서는 이 책이 1996년도에 개정판으로 출판되어 현재는 절판된 상태입니다. 고대의 스카이테일, 성경의 암호부터 RSA 까지의 모든 암호 체계와 암호 해독에 대해 알려진 역사를 담고 있습니다. 

이 책이 출판되자마자 NSA(국가안전보장국)에서 크고 작은 브레이크를 걸었습니다. NSA는 이 책의 출판을 대놓고 막으려고 하였고, 이 책에 대한 악성 리뷰를 달아서 데이비드 칸의 명예를 실추시키기도 하였습니다. 이런 저런 출판의 방해시도에 출판사는 두손을 놓아 버렸고 데이비드 칸 저자의 동의를 받지 않고 원고를 통째로 미 국방성(Department of Defence)과 NSA에 바쳤었고, 초판 머릿말에는 이렇게 적어놨습니다. 

"이 원고는 1966년 3월 4일 국방부에 제출되었다."

이 책의 검열당한 부분은 NSA와 GCHQ 障이었습니다.

NSA는 이 책의 원고덕에 검열되지 않은 부분과 이 책 통째로 직원 교육을 하는데 교재로 사용하였으며 CIA도 직원 교육을 하는데 교보재로 사용하였습니다. 이러한 덕에 이 책을 통해 데이비드 칸은 1968년 퓰리쳐 상을 수상하게 됩니다. 

이 책은 정보이론이 들어가지 않은 고전 암호학에 대한 교과서이고 동시에 암호학사에 대한 교과서나 다름이 없다고 합니다. 

#. 난수표(亂數表) 암호(暗號)를 이용한 역사적 사례

 

   light cruisers in the German, Magdeburg

1914년 9월 초, 독일의 경량급 순양함인 마그데부르그가 발틱 해에서 조난 당했습니다. 핀란드 만에서 작업 중이던 기뢰함을 호위하다가 안개 때문에 오덴스홀름 섬에 좌초되었습니다.  마그데부르그 함장은 안개 사이로 러시아 순양함 2척이 접근하는 것을 보고 배의 신호장교를 불러 그에게 암호책을 가지고 고무보트를 타고 바다 깊은 곳으로 가서 그 책을 던져버리라고 명령했습니다. 그러나 고무보트가 내려지는 순간 러시아 측의 포탄 한 발이 마그데부르그에 명중했었고 신호하사관은 암호책을 끌어안으며 죽게되었다고 합니다. 곧 소규모 전투에서 러시아 순양함들은 마그데부르그를 격침시켰고 러시아 수병들은 관례에 따라 물에 빠져있던 독일 수병들을 구하러 갔었습니다.

물에 빠진 독일 수병들을 구하는 러시아 수병

몇 시간 후 러시아인들이 익사한 독일 신호담당 하사관을 건져냈고, 단단하게 굳은 팔로 감싼 사체의 가슴에서 독일 해군 통신책 및 북해와 핼리골라트 만의 작은 지도가 나왔습니다. 북해지도에서는 독일 해군의 항로가 기록되어 있었고, 암호및 암호지도를 러시아 해군이 손에 넣었다고 합니다.

9월 6일, 러시아 해군 수행원이 윈스턴 처칠을 찾아왔습니다. 그 수행원은 사건의 경위가 담긴 페트로그라드(Petrograd)에서 보낸 메시지를 받았는데, 러시아 해군본부는 암호 및 통신 책의 도움으로 독일 해군 메시지 중 일부를 해독 했다고 하였습니다. 러시아는 당시 세계적 해군 국가인 영국의 해군본부가 이 책들과 도표에 대해 알아야 한다고 여겼다고 합니다. 러시아 해군본부는 급하게 배를 영국에 보냈었고 10월 어느 늦은 오후, 루이스(Louise)왕자(바텐베르크 해군 수장)와 윈스턴 처칠이 동맹국 러시아로 부터 소금에 절여진 귀한 문서를 건네받았다고 합니다. 

                                        

Henry F. Oliver 소장, 영국해군 정보부장                              SIR. James Alfred Ewing, 해군 교육부장, 암호학자

올리버 소장은 암호학에 관심이 많은 해군 교육부장 앨프리드 유잉(Alfred Ewing)과 함께 무선 암호에 대해서 많은 논의를 하였으며 올리버 소장은 유잉에게 무선초소에서 보낸 해군 및 상업용 메세지 몇 개를 가져와 유잉에게 보여주면서 해군본부에는 적의 암호문을 담당할 부서가 없다고 토로했었습니다. 유잉은 이에 대해 흥미를 보였었고, 그 날 오후 메세지를 검토해 보겠다고 하고는 이것이 독일 해군의 신호일 가능성이 크며 이것을 해독하는 것은 큰 가치가 있을 것임을 확신했다고 합니다. 유잉은 즉시 이 일을 맡았다고 합니다.

유잉은 당시 59세로 키가 작고 땅딸막한 스코틀랜드인이었다고 합니다. 

숱 많은 눈썹에 파란 눈을 가지고 일본의 지진 및 자기현상에 대한 선구적인 연구를 행하여 이력(履歷)현상을 밝힌 것 뿐만 아니라 공적인 봉사활동, 해군 교육부장으로 활동한 공로를 인정받아 기사 작위를 받았다고 합니다.

그가 암호학에 대해 많은 흥미를 가진 상황에서 대영 박물관의 도서관 뿐만 아니라 상업용 코드책이 파일로 묶여 있는 중앙우체국, 런던 로이드 해상보험조합에서 코드 구성에 대해 집중적으로 공부하기 시작하면서 부터 암호학에 대한 그의 연구력은 조금씩 늘어갔다고 합니다.

당시 영국은 방향 탐지 무선이 발달해 있어서 배의 위치를 알아낼 수 있었습니다. 

Jutland fleet action (유틀란드 해전)

1916년, 독일 '대함대' 사령관 Scheer 제독은 노르웨이 해(Norwegian Sea)에 영국 함대를 유인해서 괴멸시키는 작전을 세웠었습니다.

그리고 이와 함께 영국 대함대 사령관 Jellico 대장과 순양함대 사령관 Beattty 중장이 이에 대항해 싸웠었는데 영국은 독일의 무선을 해독해서 독일 함대의 

움직임을 파악하고 있었으나 독일은 영국의 움직임을 전혀 알지 못했었다고 합니다. 

영국의 수상비행기는 독일 함대를 발견하고 그 위치를 Beatty 중장에게 알렸고 이 해전은 최초로 공중통신을 이용한 첫 사례가 되었습니다. 

영국은 정보 측면에서 압도적으로 유리했었고 독일의 움직임을 대부분 파악하고 있었으나 그 정보가 사령관에게 바로 전달되지 못하는 바람에 영국 함대는 커다른 피해를 입었으며 결국 독일 함대를 놓치는 우를 범하고 맙니다. 

유틀란트 해전 후 독일과 영국은 각각 자기 쪽이 승리했다고 대대적으로 선전하였고 자국의 피해는 감추기 급급했다고 합니다.

그러나 영국 해군에 많은 희생자가 있었다는 극비사항이 사교계로 새어 나갔으며 영국 정보부가 젤리코 대장에게 상세한 정보를 전달했었는데도 그가 활용하지 못한 점을 본다면 정보를 잘 활용하지 못하면 패전으로 이어진다는 교훈을 얻을 수 있는 사례입니다.

여기서 우리가 주목할 부분은 독일측에서 사용한 암호 체계입니다. 

1917년 초 독일 외무부장관인 짐머만(Arthur Zimmermann) 과 주미 독일대사였던 베른스트로프 사이에 오고간 암호전보인데 

1916년 11월, 윌슨 대통령이 미국의 중립을 공약사항으로 하여 재선된 상황이었고 독일은 1917년 2월부터 U 보트 무제한 작전에 돌입하게 됩니다. 독일은 이 작전으로 미국이 참전하는 것을 우려하여 독일과 멕시코가 비밀 동맹을 체결하려는 계획을 가지고 있었으며

Zimmermann과 Bernstroff 사이에 오고간 외교 비밀 난수표 암호문, 일명 Zimmermann Telegram. 

영국 정보부(40호실)에서 짐머만의 전보를 해독해 보니 독일 주미대사인 베른스트로프가 멕시코의 Carranza, 카란자 대통령과 교섭을 했는데 제1차 세계대전에서 독일이 승리하면 텍사스, 뉴멕시코, 애리조나를 멕시코에 제공한다는 조건의 내용으로 한 비밀 동맹이었다고 합니다.

여기에 더 나아가 독일은 멕시코를 통해 일본과 동맹을 맺고 멕시코와 일본을 미국과 대결시킨다는 계획을 세웠습니다. 영국에서는 이 내용이 담긴 독일의 암호를 해독하여 1917년 2월 23일, 미국 대사 Walter Page에게 해독문을 전달하였고, 이것이 윌슨 미국 대통령에게 들어가게 됩니다.

                                    

Arthur Zimmermann (1864~1940)                                                          Johann Heinrich von Bernstorff(1862~1935)

1917년 3월 1일, 독일, 멕시코, 일본의 비밀동맹 계획이 미 언론들의 주요기사로 보도되자 미국의 여론은 그전까지 참전반대에서 단숨에 참전으로 기울었습니다. Zimmermann의 암호전보 내용이 결정적으로 미국의 참전으로 방향선회를 하게 된 이유가 된 것입니다

                       

영국 정보부가 1917년 미국 대사 월터페이지에게 전달한 암호 해독문         독일 난수표 암호문을 오늘쪽에 풀어 놓은 해독문자

통상적으로 암호(暗號)라고 부르지만 번역을 하면 사이퍼(Cipher:암호)와 코드(Code:부호)는 서로 다르게 해석해야 합니다.

사이퍼는 미리 정해진 양식에 따라서 한 개의 문자 또는 여러 개의 문자들(혹은 한 개의 숫자 또는 여러 개의 숫자들)이 하나의 문자나 구절을 상징하게 됩니다. 

코드는 제멋대로 뜻을 대체하는데 코드를 고안한 사람은 Code Book에 대체될 뜻을 미리 나열하게 해 놓습니다. 어떤 경우에는 한 단어가 아닌 다른 단어나 구절을 뜻하는 경우도 있습니다. 

1944년 당시 연합군 측에서는 "대군주"는 "노르망디 상륙작전"의 암호명이었고, 짐머만의 암호전문에서 보면 위의 해독문자표에서 알 수 있듯이 전문 안의 숫자 "67893"은 "mexico"를 뜻하는 것으로 임의의 숫자들의 집합 한 개가 한 단어를 상징하는 경우도 있습니다. 

대부분이 그렇지는 않았지만 독일이 이 암호문을 사용할 때는 대부분 암호를 Cipher로 위장하였습니다. 독일은 이 형식을 24시간 마다 한 번씩 바꾸었습니다. 그러나 독일군과 독일 외무부는 암호 양식을 바꾸는 것을 일정한 순서를 따랐었기 때문에 영국 정보부의 암호 해독부서인 40호실의 해독전문연구가들은 인내심을 갖고 일정한 패턴을 발견하게 된 것입니다. 

그러다가 1914년 10월 13일 암호 해독부서 40호실에게 큰 행운이 찾아왔는데 그것이 Magdeburg에서 건져올린 독일 해군의 암호책을 러시아가 제공하였습니다. 이 암호책은 배가 가라앉을 시 함께 가라앉도록 암호책 표지가 납으로 되어 있었다고 합니다. 

독일 순양함 마그데부르그(Magdeburg)에서 건져올린 독일 해군 암호책