[암호] 단일 치환 암호화, 직접 해보자

단일 치환 암호화란?

시저 암호화 방식처럼 1개의 문자를 다른 문자로 대체하는 방법을 단일 치환 암호화라고 하는데,

좀 더 발전된 단일 치환 암호화방법을 알아보도록 합시다.

 

아래 링크를 타고 시저 암호에 대해 알아보세요.

[암호] 시저 암호(Caesar Cyper)

 

시저 암호화와 마찬가지로 글자를 각각 다른 알파벳에 대응시키는데, 규칙 없이 임의의 문자에 임의의 알파벳을 대칭시켜서 암호화 합니다.

 

 

단일 치환 암호의 방법의 수

26개 각각의 알파벳을 다른 알파벳으로 일대일대응 시키는 경우의 수를 구해봅시다.

우선 A를 26개의 알파벳 중의 하나로 바꾸고, B는 A가 변환된 알파벳을 제외한 나머지 25개의 알파벳 중의 하나로 바꿀 수 있습니다.

26!에는 모든 알파벳을 그대로 유지시키는 경우가 포함되기 때문에 이 한 가지 경우를 제외하는 것입니다.

26!-1
= 26×25×24×23×22×21×20×19×18×17×16×15×14×13×12×11×10×9×8×7×6×5×4×3×2×1-1
= 403,291,461,126,605,635,583,999,999

공격자가 이 암호문을 풀고자 모든 방법을 하나씩 대응시킬 수는 없을 것입니다.

정말 오랜 시간이 걸릴 것이 분명하기 때문입니다.

 

단일치환암호의 방법의 수

 

 

단일 치환 암호화를 해보자

평문은 I AM HAPPY 입니다.

HELLO 라는 키워드의 대칭표를 만들어 봅시다.

 

1. 먼저 1:1 대칭을 위해서 중복된 알파벳을 제거합니다.

HELLO

HELO

 

2. FUTRE로 대칭표를 작성합니다.

[1] 중복이 제거된 단어를 앞에 둡니다.

[2] P부터 Z까지 적습니다. 하지만 앞에 나온 알파벳은 제외합니다.

[3] 다시 A부터 시작해 중복되는 알파벳은 제외하고 표작성을 마무리합니다.

 

3. 대칭표를 두고 매칭시켜줍니다.

I -> T

A -> H

M -> X

H -> S

A -> H

P -> A

P -> A

Y -> M

 

암호문은 T HX SHAAM 입니다.

 

암호문을 복호화시키자

T HX SHAAM 을 복호화 시켜봅시다.

위의 대칭표를 토대로 하면 됩니다.

 

암호화를 했던 것처럼 반대로 대체문자에서 해당 문자를 찾아서 원문자로 대체하면 됩니다.

 

T -> I

H -> A

X -> M

S -> H

H -> A

A -> P

A -> P

M -> Y

 

I AM HAPPY 복호문을 얻는 것을 성공했습니다.