A형 암호기

Type A Cipher Machine
미국 해군이 포착한 일본 네이비 오렌지 암호화 장치

In the history of cryptography, 91-shiki ōbun injiki (九一式欧文印字機, "System 91 Typewriter for European Characters") or Angōki Taipu-A (暗号機 タイプA, "Type A Cipher Machine"), codenamed Red by the United States, was a diplomatic cryptographic machine used by the Japanese Foreign Office before and during World War II.비교적 간단한 장치인 서양의 암호학자들에 의해 금방 망가졌다.적색 암호는 B형 "Purple" 기계(九七式印, 97-shiki obun inchiki, "System 97 Typass for European Criters")에 의해 계승되었는데, 이 기계는 같은 원리의 일부를 사용했다.두 시스템의 병렬 사용은 Purple 시스템을 중단하는 데 도움이 되었다.

적색 암호는 전쟁 사이에 일본 제국 해군이 사용했던 적색 해군 암호와 혼동해서는 안 된다.후자는 암호문이 아니라 암호책 시스템이었다.

작전

레드 머신은 케이블 서비스를 통해 전송하기 위해 라틴 문자로 작성된 텍스트(알파인 전용)를 암호화, 해독했다.이러한 서비스는 무작위 문자열에 비해 발음이 가능한 문자에 대해 낮은 요금을 부과하였기 때문에, 기계는 자음과 별도로 모음을 암호화하여 전신 코드를 생성하여 문자는 일련의 음절로 유지되었다.[1][2](Y자를 모음으로 처리하였다.)당시 국제전신기연합 규정상 전보에서 발음할 수 있는 단어들은 발음할 수 없는 코드 그룹보다 낮은 요금으로 부과되었다.[3]: 842–849 (미국 애널리스트들이 언급했듯이) "6, 20대" 효과는 일본인들이 퍼플 시스템에서 지속한 주요한 약점이었다.

암호화 자체는 단일 하프 로터를 통해 제공되었고, 입력 접점은 각각 로터의 단일 출력 접점에 연결된 슬립 링을 통해 제공되었다.[4]모음과 자음은 모두 같은 로터를 통해 전달되었기 때문에 60개의 접점 (6과 20의 최소 공통 배수)을 가지고 있었고, 배선은 두 그룹을 분리하여 유지하도록 했다.슬립 링은 플러그보드를 통해 입력 키보드에 연결되었다. 다시 이것은 모음과 자음을 분리하기 위해 조직되었다.[4]

로터는 각 글자 뒤에 최소한 한 발씩 돌아섰다.회전량은 로터에 연결된 브레이크 휠에 의해 제어되었고, 그 안에 최대 47개의 핀이 들어 있었다.이러한 핀 중 최대 11개(사전 설정된 위치)까지 분리할 수 있었다. 실제로 4개에서 6개까지의 핀이 제거되었다.다음 핀에 도달했을 때 휠의 회전이 멈췄기 때문에 다음 핀을 제거하면 로터가 한 곳이 아닌 두 곳으로 전진하게 된다.[1]불규칙한 회전 패턴은 알베르티 암호를 생성했다.[4]

역사

일본 코드 체계의 취약성은 1931년 허버트 야들리가 워싱턴 해군 회의 때 일본 코드 파괴 활동과 일본 코드 사용에 대해 논의한 미국 정부를 위한 코드 파괴 활동의 대중적인 설명인 The American Black Chamber를 발표하면서 알려졌다.이러한 폭로로 인해 일본인들은 기계 암호를 조사하게 되었다.[5]

이 시스템은 1930-1931년(지정에서 91년) 보리스 헤겔린 회사가 공급하는 역설계 기계의 버전을 사용하여 도입되었다.[6][7]하겔린의 가장 정교한 시스템은 제2차 세계대전에서 사용된 것과 유사한 로터 기계였지만, 일본인들이 자신의 특허를 존중할 것이라고 믿지 않았기 때문에, 그는 대신 아르비드 댐이 디자인한 보다 원시적인 장치를 보냈다.[7]일본인들이 설계의 근거로 사용한 것은 이 기계였다. 그러나 모음의 별도 암호화는 엄밀히 말하면 일본인의 공헌이었다.[7]

미국인이 RED 메시지를 해독하는 수동 및 자동화된 방법

그 코드는 독립적으로 일하는 세 그룹에 의해 성공적으로 깨졌다.1934년 휴 포스와 올리버 스트레이치가 코드를 작성하고, 1년 후 해롤드 켄워시의 가게가 복제품인 "J 머신"을 제작하면서 영국의 해결책이 먼저 나왔다.[4][6]이 제도를 깨려는 미국의 시도는 1935년까지 기다렸다.육군 SIS 그룹에서는 프랭크 로울렛과 솔로몬 쿨백에 의해 시스템이 파괴되었고, 해군에게는 일반적으로 아그네스 드리스콜이 인정된다.(그녀는 실제로 해군 부대에 의해 사용되는 오렌지(또는 M-1) 암호를 풀었지만, 알고 보니 두 시스템은 본질적으로 동일했다.)미국인들은 또한 신속한 해결책을 위해 복제 기계를 만들었다; 이 기계는 모음과 자음을 별도로 해결하기 위해 두 개의 반회전자를 가지고 있었다.[1]SIS 그룹은 원래 이것을 단순히 "일본어 코드 머신"이라고 불렀지만, 용어를 그렇게 기술하는 것은 보안상의 위험이라고 판단했고, 그것이 처음으로 해결된 일본식 기계 암호기였기 때문에, 그들은 주파수의 초기부터 시작하기로 결정했고, 그것을 "RED"[8]라고 명명했다.

PLUPRY 기계는 1938년에 RED 시스템을 대체하기 시작했지만 초기 설치는 주요 지위에 있었다; 덜 중요한 대사관과 영사관은 이전 시스템을 계속 사용했다.[5]이것은 PLUP 시스템을 균열에 취약하게 만드는 데 도움을 준 일본식 암호화의 많은 결함 중 하나였는데, 현재 두 시스템에는 크립빙이 가능한 동일한 트래픽이 몇 가지 존재했기 때문이다.[5][9]훨씬 더 심각한 결함은 보라색 기계가 그 후 모음 암호화에 어떤 6글자도 사용할 수 있도록 RED 기계가 수정되었음에도 불구하고 "6/20" 분할을 유지한다는 것이었다.18개월의 작업 끝에 퍼플 장치는 금이 갔고, 전쟁이 끝날 때까지 중요한 정보를 생산했다.

RED 요격의 첩보 결과는 그렇게 극적이지는 않았지만 중요한 첩보를 입수했다.예를 들어, 미국의 암호 분석가들은 축 강국들 사이의 3자 협정에 대한 세부 사항을 제공할 수 있었다.[5][10]나가토 전함의 해상재판에 대한 보고도 해독돼 당시 설계 중이던 노스캐롤라이나호(BB-55)에 일본 함정의 성능에 걸맞게 중요한 변화가 생겼다.[2]

추가 읽기

  • 컴퓨터 보안 및 암호학의 7장(Konheim, Alan G, Wiley-Interscience, 2007, 페이지 191–211)은 RED 암호에 대한 광범위한 분석을 가지고 있다.

참조

  1. ^ a b c Savard, John J. G. "The RED Machine". Retrieved 2009-04-21.
  2. ^ a b Budiansky, Stephen (2000). Battle of Wits: The Complete Story of Codebreaking in World War II. New York: The Free Press. pp. 84–88.
  3. ^ Kahn, David (1967). The Codebreakers: The Story of Secret Writing. New York: The Macmillan Company. ISBN 978-0-684-83130-5. OCLC 59019141
  4. ^ a b c d Bauer, Friedrich Ludwig (2007). Decrypted Secrets: Methods and Maxims of Cryptology. Springer. pp. 154–158.
  5. ^ a b c d "Pearl Harbor Review - Red and Purple". National Security Agency. Retrieved 2009-04-03.
  6. ^ a b Smith, Michael (2000). The Emperor's Codes:The Breaking of Japan's Secret Ciphers. New York: Arcade Publishing. pp. 45–47.
  7. ^ a b c "Pearl Harbor Review - Early Japanese Systems". National Security Agency. Retrieved 2009-04-03.
  8. ^ Haufler, Hervie (2003). Codebreakers' Victory: How the Allied Cryptographers Won World War II. New American Library. p. 114.
  9. ^ 부디언스키, 페이지 164.
  10. ^ Andrew, Christopher (1996). For the President's Eyes Only. HarperCollins. p. 105. ISBN 978-0-06-092178-1. Retrieved 2009-04-21.