M-94는 미국 육군이 사용한 원통형 암호 장비(cypher machine)로, 여러 개의 알파벳 원판을 축에 끼워 배열한 형태의 수동식 암호 기기다. 미국 해군에서는 CSP 488이라는 명칭으로도 사용되었다.
개발 배경
이 장비의 개념은 파커 히트(Parker Hitt) 대령이 처음 구상하고, 1917년 조셉 모보른(Joseph Mauborgne) 소령이 이를 발전시켜 완성하였다. 그 원리는 1795년 토머스 제퍼슨(Thomas Jefferson)이 발명한 "휠 사이퍼(wheel cypher)"에 기반한 것으로, 이후 에티엔 바제리(Etienne Bazeries)에 의해 약 1세기 후 독자적으로 재발명되었다. M-94는 1922년 공식 채택되어 약 1942년까지 사용되었으며, 이후 더 복잡하고 안전한 전자기계식 회전자 암호기인 M-209로 대체되었다.
구조와 작동 원리
M-94는 약 4.5인치 길이의 금속 축에 25개의 알루미늄 원판이 결합된 구조로 이루어져 있다. 각 원판에는 로마 알파벳 26자가 각각 다른 순서로 원주를 따라 배열되어 있으며, 각 원판에는 고유한 식별 번호와 문자가 부여되어 있다. 17번째 원판은 "ARMY OF THE US"라는 문구로 시작하는 특수한 배열을 가진 것으로 알려져 있다.
암호화 시 원판을 회전시켜 메시지의 문자가 한 줄로 정렬되도록 맞춘 뒤, 다른 줄 중 하나를 선택하여 암호문으로 사용하는 방식이다. 복호화 시에는 원판을 회전시켜 암호문 25자가 한 줄에 맞춰지도록 하고, 다른 줄에서 평문을 찾는 방식으로 이루어진다. 메시지는 한 번에 25자씩 암호화된다.
열쇠(key)는 원판을 축에 조립하는 순서(order)로, 이론상 가능한 열쇠의 수는 25!(25 팩토리얼)로 약 15,511,210,043,330,985,984,000,000가지, 대략 84비트 키 크기에 해당한다.
사용 및 후속 장비
M-94는 1921년 채택부터 M-209로 대체될 때까지 약 9,432대가 제작된 것으로 알려져 있다. 같은 원리의 확장판으로 M-138-A 스트립(strip) 암호 장치가 개발되어 미국 육군, 해군(명칭 CSP-845), 해안경비대, 국무부 등에서 제2차 세계대전 기간 동안 사용되었다. M-138-A는 수백 개의 평평한 카드보드 스트립에 뒤섞인 알파벳을 인쇄하여 프레임 안에서 앞뒤로 밀어 조작하는 방식으로, 주기적으로 새로운 알파벳 배열을 배포할 수 있어 M-94보다 암호학적으로 더 강력했다.
취약점
M-94는 고전 암호의 대부분과 마찬가지로 충분한 암호문이 확보되면 해독될 수 있는 취약점이 있었다. 그러나 해독에는 시간과 전문 기술이 필요했기 때문에, 제2차 세계대전 초기까지 "전술 암호(tactical cipher)"로 사용하기에는 충분한 안전성을 가진 것으로 평가된다. 이후 전자기계식 회전자 암호기인 M-209가 보급되면서 퇴역하게 되었다.
기타 용법
한편 M-94 또는 M94는 암호 장비 외에도 다른 대상을 가리키는 명칭으로 쓰이기도 한다. 대표적으로 사냥개자리 방향에 위치한 나선 은하 메시에 94(Messier 94), 미국 미시간주의 주도로(Michigan highway)인 M-94, 그리고 워싱턴주 매타와의 데저트 에어 지역공항(Désert Aire Regional Airport)을 식별하는 FAA 위치 식별부호 등이 있다.
