암호문의 끝판왕은?

역사에서 최초로 등장한 암호는 문자 순서를 뒤죽박죽으로 바꿔 쓰는 ‘전치암호’다. 기원전 고대 그리스의 스파르타 군대가 비밀 정보를 교환하는 데 썼다. ‘스키테일’이라는 원통막대에 긴 양피지 리본을 감아 문장을 가로로 쓴 뒤 풀어 보낸다. 리본을 받은 쪽은 똑같은 원통 막대에 감아 문장을 알아본다.




카이사르가 사용한 암호
로마의 율리우스 카이사르(BC 100~BC 44)가 사용한 ‘카이사르암호’는 문자를 일정 간격으로 이동해 다른 문자로 바꾸는 ‘이동암호’였다. 브루투스에게 암살당한 카이사르가 ‘NEVER TRUST BRUTUS(브루투스를 믿지 마라)’를 이동암호로 썼다면 어떤 문장이 됐을까. 문자를 이동하는 간격인 ‘키’를 3으로 하면 다음과 같은 암호가 된다.




그런데 이동암호는 암호화하는 방법이 제한돼 있어 해독하기 쉬운 단점이 있어서 좀 더 복잡한 ‘아핀암호’가 등장했다. A부터 Z를 0에서 25로 바꿔 a를 곱하고 b를 더한 뒤, 26으로 나눈 나머지에 해당하는 알파벳으로 암호화한다. 예를 들어, 3x+1로 암호화한다면 1에 해당하는 알파벳 B는 계산 결과가 4이므로 알파벳 E로 바뀌고, 14에 해당하는 O는 계산 결과가 17이므로 알파벳 R로 바뀐다.





이 때 알파벳이 일대일 대응이 되려면 26과 서로소인 a를 선택해야 한다. 그렇지 않으면 여러 개의 알파벳이 하나의 알파벳에 대응될 수 있다. 예를 들어, 26과 서로소가 아닌 2를 선택해 2x+1로 암호화하면 알파벳 B와 O가 둘 다 D로 바뀐다.
에드거 앨런 포의 소설에 나타난 치환암호
에드거 앨런 포의 단편소설 ‘황금벌레’에는 주인공인 레그랜드 주교가 보물 위치가 적힌 암호를 푸는 과정이 나온다.








암호문의 에베레스트 봉, ‘크립토스’

미국 버지니아주의 중앙정보국(CIA) 뒷마당에는 구리로 만든 S자 조형물이 있다. 그리스어로 ‘숨겨진’이라는 뜻을 갖는 조형물 ‘크립토스’인데, 1990년 11월 조각가 짐 샌본이 당시 CIA 암호연구소 소장이었던 에드 샤이트의 도움을 받아 암호를 새겼다. 크립토스에는 한 알파벳을 여러 개의 알파벳으로 바꾸는 ‘다중치환암호’가 사용됐다.

먼저 KRYPTOS를 쓰고 나머지 17개의 알파벳을 순서대로 적어 ‘기본 배열’을 만들었다. 그 뒤, PALIMPSEST이라는 단어를 1행부터 10행까지 가장 왼쪽 칸에 쓰고 1행은 P에서 시작하고 2행은 A에서 시작하는 기본 배열을 적었다. 그리고 11행부터는 1행부터 반복하는 표를 만들었다.






과학동아