▷ 비제네르 표

원문 알파벳 아래에 26가지의 사이퍼 알파벳이 나열되어 있다. 이 사이퍼 알파벳은 한 줄 내려갈 때마다 한 자씩 뒤로 이동하는 방법으로 작성된다.

▷ 암호화

① 먼저 암호화 하려는 평문의 글자수에 맞게 키워드를 반복해 써준다.

      평문 : kabsoonyee

      키 : MAC

     M A C M A C M A C M

     k  a b s  o o  n y e e

② 각 알파벳에 숫자를 대응시킨다. A는 0, B는 1, .... Z 는 25 까지 대응 되는 숫자를 가지고 있다. 부호화 하기 위해 위 알파벳과 아래 알파벳을 더해준다.

첫번째 열의 경우 M + k = 12 + 10 = 22 = W 이 된다. 이 때 만약 값이 26을 넘어간다면 모듈러 26을 취해 준 값(26으로 나눈 나머지) 에 대응하는 알파벳을 써 주면 된다.//

         M A C M A C M  A C M

     +  k  a b  s o o  n  y  e  e

        W A  D E O Q Z  Y  G Q

     ⇒ 암호문 : WADEOQZYGQ

▷ 복호화

      암호문에서 키워드를 빼 주면 된다.

2. 빈도 공격을 방지하기 위해 Vigenere cipher에서 사용하는 방법에 대한 분석

다른 치환형 암호들(예: 비제네르 암호)은 앞의 단일 문자 치환형 암호화와 같은 방식의 암호화 방법과 키를 사용하지만 다중 문자 치환 방법을 사용한다. 비제네르 암호는 비제네르 표를 사용해서 메시지를 암호화한다. 설령, 메시지를 암호화했던 Vigenere 암호 테이블과 같은 것을 적이 가지고 있다고 하더라도 암호화할 때 썼던 암호화 키가 없기 때문에 해커는 절대 암호문을 해독할 수 없다. 암호화 키로 사용 가능한 키를 많이 제공하는 암호화 방법은 암호해독을 더욱 더 어렵게 하고, 문자 사용빈도에 대한 통계적인 분석을 더욱 더 어렵게 한다. 이런 면은 오직 한 번만 돌려서 풀 수 있는 다이얼 자물쇠보다 세 번을 정확히 돌려야만 풀리는 다이얼 자물쇠가 더 안전하다는 것과 같다.

고전 사이퍼로 암호화 된 문장에서 'P' 가 가장 많이 나타났다면 영어 알파벳 중 가장 많이 나타나는 것이 'e' 인 것을 보아 'P' 는 'e' 를 치환한 것이라 볼 수 있었다. 그러나 비제네르 사이퍼를 통해 암호화 된 암호문은 'P 가 가장 많이 나타나더라도 각 알파벳은 서로 다른 알파벳으로 치환 될 수 있기 때문에 '무슨 알파벳이다' 라고 단정짓기 힘들다.

그러나 비제네르 사이퍼에도 문제가 있다. 만약 키워드의 길이를 알아 낼 수 있다면 그 암호문은 카이사르 사이퍼가 독립적으로 엮여 있는 사이퍼와 똑같이 취급될 수 있기에 암호 해독이 너무나 쉬워진다.

암호문의 길이가 짧으면 짧을 수록 정확성은 떨어지게 때문에 위 암호해독 테스트가 모두 먹혀 들어가지 않는 암호문에 대해선 995115 개의 영어 단어를 하나하나씩 모두 해보는 수 밖에 없을지도 모른다.

비제네르 사이퍼에서는 메시지의 글자들을 암호화하는데 표의 여러 다른 행, 즉 여러 다른 사이퍼 알파벳을 사용할 수 있다. 한 암호문 작성에 사용되는 사이퍼 알파벳이26가지나 된다.

키워드가 MAC 이라는 3글자로 되어 있으므로, 암호 제작가는 비제네르 표 중 3행, 즉 다섯 가지 사이퍼 알파벳을 돌아가며 사용한다. 원문 메시지의 첫번째 글자k 는 키워드의 첫번째 글자 M을 이용해 암호화되며, 메시지의 마지막 글자  e는 키워드의  1, 4, 7 번째의 동일한 M으로 암호화 된다. 그러므로 더 긴 키워드, 또는 키프레이즈를 사용하면 암호제작에 사용되는 사이퍼 알파벳의 개수가 늘어나고, 사이퍼는 더욱 복잡해 진다.

비제네르 사이퍼의 가장 큰 장점은 빈도분석법으로는 해독이 불가능하다는 사실이다. 예를 들어 어떤 암호문을 빈도분석법으로 해독하려면 제일 먼저 암호문에서 가장 많이 사용된 글자를 찾아내는 작업부터 시작해야 한다. 위의 암호문에서라면 Q가 가장 많이 사용된 글자이므로, 그것을 영어에서 가장 많이 사용되는 글자인 e로 가정하게 된다. 그러나 Q가 대신하고 있는 원문의 글자는 실제로는 o, e두 글자여서 암호해독가를 크게 곤혹스럽게 만든다. 또한, o라는 글자가 두 번 반복되지만, 암호문에서는 각각A, C로 대체되어 있다. 즉, 암호문의 한 글자에도 여러 개의 다른 글자가 대응되므로, 동일한 키가 적용된 암호문들을 선별해 집합을 구성한 다음에 그 집합 별로 빈도분석을 수행하여 해독하는 것을 어렵게 한다.

또 다른 장점은, 엄청난 개수의 열쇠를 가지고 있다는 것이다. 암호해독가 입장에서 가능한 모든 열쇠를 다 시험해 보기란 사실상 불가능하기 때문이다.[네이버,SDS,구글...등 검색]

플레이 페어는 두글자씩 끊어서 암호화, 복호화를 하고 평문의 문자수가 기수이면 임의의 문자를
하나 첨가합니다.

KXJEY   UREBE     ZWEHE    WRYTU    HEYFS

KREHE   GOYFI     WTTTU    OLKSY      CAJPO

BOTEI    ZONTX    BYBNT    GONEY      CUZWR

GDSON  SXBOU    YWREH   BAAHY     USEDQ

이라는 암호문을 복호화 했을때

PT  BO  AT  ON  EO  WE  NI  NE  LO  ST  IN  AC  TI  ON  IN  BL  AC  KE  TT  ST  RA

IT  TW  OM  IL  ES  SW  ME  RE  SU  CO  VE  XC  RE  WO  FT  WE  LV  EX  RE  QU  ES 

TA  NY  NI  FO  RM  AT  IO  NX
이렇게 복호화가 됩니다.  이것을 다시 평문을 뽑아내면...

PT BOAT ONE OWE NINE LOST IN ACTION IN BLACKETT  STRAIT TWO MILES SW MERESU COVE X CREW OF TWELVE X REQUEST ANY N IFORMATION X