[현대 암호학] 03-4. 전치 암호와 치환 암호

전치(Tranposition) 암호 ⊂ 치환(Substitution) 암호

 

 

1. 전치 암호

 

전치 암호(Transposition Cipher)

• 전치란 평문에서 사용하는 문자의 집합과 암호문에서 사용하는 문자의 집합이 동일
• 문자집합 내부에서 "자리를 바꾸는 규칙"
• 평문에 사용된 문자와 암호문에 사용된 문자가 일대일 대응 규칙

 

전치 암호의 종류들 예

• 단순 전치 암호
• 레일 펜스(Rail Fence)
• 경로(Route) 암호
• 가로장 암호
• 미즈코우스키(Myszkowski) 전치 암호
• 분할된 전치 암호

 

 

2. 치환 암호

 

치환 암호(Substitution Cipher)

• 치환 암호의 엄밀한 의미는 평문에서 사용하는 문자의 집합과 암호문에서 사용하는 집합이 다를 수 있다.
• 평문 문자를 다른 문자로 "교환하는 규칙"
• 교환 규칙이 일대일 대응이 아니어도 무방
• 모든 전치 암호는 치환 암호

 

단일 치환 암호 예

• 시저 암호(Caesar Cipher)
• 덧셈 암호(Additional Cipher)
• 곱셈 암호(Multiplicative Cipher)
• 아핀 암호(Affine Cipher)

 

다중 치환 암호 예

• 자동 키 암호(Autokey Cipher)
• 플레이페어 암호(Playfair Cipher)
• 비제니어 암호(Vigenere Cipher)

 

암호 알고리즘과 키를 분리하는 이유

• 암호 알고리즘 안에는 변경 가능한 부분이 반드시 포함
• 변경 가능한 부분이 키에 해당

 

 

제 03장 요점 정리
고전 암호
치환(Substitution) & 전치(Trasposition)
* 치환(Substitution) 암호 = 대치 암호
* 전치(Transposition) 암호 = 전이식 암호 = 이동 암호
암호단위:(고전암호)문자, (현대암호)비트
 
치환암호
단일 치환 암호
* 1:1 치환 암호 방식
* 빈도 정보를 통해 복호화가 가능하다(알파벳, 단어 등의 빈도 수)
* 암호문이 길수록 복호화가 쉬워진다.
* (예) 시저(caesar) 암호 -> Brute Force Attack
* (예) 아핀(affine) 암호 -> 문자/문자열 빈도수

다중 치환 암호
* 하나의 평문 알파벳에서 여러 암호 알파벳이 나올수 있다.
* 빈도 정보를 통해 복호화가 가능하다.(알파벳, 단어 빈도 수)
* 암호문이 길수록 보호화가 쉬워진다.
* (예) 비즈니어(Vigenere) 암호 -> 카시스키 분석법, 프리드만 암호공격을 통해 복호화가 가능하다.

전치암호
단일(단순) 전치 암호
* 문자의 순서를 재배치
* 암호문과 평문이 같은 문자 조합을 갖는다.
* (예) 단일 전치 암호