요약
에드거 앨런 포의 단편 ‘황금 벌레’는 빈도 분석으로 암호를 푸는 법을 소설로 보여 준 암호학 입문서입니다.
블로그 Robots in Plain English를 쓰는 수디르 압테가 인도의 영어 학교에서 중학생 때 이 단편을 읽고 암호학을 처음 접한 경험을 적었습니다. 포의 215번째 생일을 맞아 소설 속 암호 풀이가 오늘날의 암호학, 언어 모델과 어떻게 이어지는지 짚었습니다.
왜 중요한가
- 암호를 신비한 마법이 아니라 누구나 논리로 풀 수 있는 문제로 그린, 암호를 다룬 가장 오래된 소설로 꼽힙니다.
- 글자 빈도로 글자를 추측하는 분석은 글을 생성하는 수학 모델과 닮았다고 글쓴이는 봤습니다.
- 판본마다 암호문 인쇄 오류가 달라, 직접 풀어 보려면 원본 지면을 봐야 한다는 실용적인 조언도 담겼습니다.
핵심 내용
- 주인공은 딱정벌레를 줍다 발견한 양피지의 기호를 해독해 해적의 보물을 찾고, 소설 대부분이 이 풀이 과정입니다.
- 풀이의 바탕은 치환 암호(글자마다 정해진 기호로 바꾸는 암호)와 빈도 분석(기호가 나온 횟수를 영어 글자 빈도와 맞춰 보는 방법)입니다.
- 가장 많이 나오는 기호 8을 영어에서 가장 흔한 e로 놓고, 진짜 단어가 되는지 확인하며 추측을 고쳐 나갑니다.
- 포는 독자들이 보낸 암호문 수백 개를 분석한 뒤 이 단편을 썼고, 1843년 필라델피아 신문 공모전에서 상금 100달러를 받았습니다.
- 글쓴이가 직접 풀어 보니 forty가 fosty로 나왔는데, 포의 실수가 아니라 그 판본의 조판 오류였습니다.
HN 반응
- 여러 이용자는 코넌 도일의 셜록 홈스 단편 ‘춤추는 사람 그림’이 같은 치환 암호 발상을 빌렸고, 홈스도 포의 탐정 뒤팽에게서 나왔다고 짚었습니다.
- 로컬 AI 모델에 이 암호를 풀게 했더니 포의 암호임을 알아보고 원작의 풀이를 그대로 가져왔다는 경험담도 나왔습니다.
포는 믿을 수 없는 서술이 판치는 요즘 시대에도 여전히 유효합니다. 사립 정신병원을 배경으로 한 1845년 단편 '타르 박사와 페더 교수의 방법'은 "들리는 것은 아무것도 믿지 말고, 보이는 것도 절반만 믿어라"라는 격언을 널리 퍼뜨렸습니다.
생성형 AI 시대에는 이 말을 조금 고쳐야 합니다. "보이는 것도 들리는 것도 믿지 말고, 믿을 만한 출처에서 철저히 인증된 채널로 받은 것조차 절반만 믿어라." 그래도 정신질환자들이 모여 이룬 공동체, 의사와 환자(또는 치료와 방조) 사이의 흐려진 경계라는 이 작품의 주제는 지금도 울림이 있습니다.
하버드의 천문학자이자 천체물리학자인 도널드 멘젤도 「황금 벌레」에서 영감을 받았습니다. 그는 여러 일 가운데서도 2차 세계대전 중 해군이 여자 대학들에서 비밀 암호해독 훈련 과정을 운영하는 일을 도왔습니다.
크레이그 바우어와 울리히가 쓴 논문 "The Cryptologic Contributions of Dr. Donald Menzel"을 보세요.
바우어와 울리히의 논문을 알려 주셔서 고맙습니다. 초록은 읽었는데(아래에 붙여 둡니다), 논문 전문은 갖고 있지 않습니다.
"도널드 H. 멘젤 박사는 천문학 연구로 잘 알려져 있지만, 그의 암호 관련 업적은 제대로 검토된 적이 없다. 이 글은 그가 이 분야에 처음 관심을 갖게 된 계기를 서술하고, 2차 세계대전 중 래드클리프 대학에서 그가 가르친 '해군 통신'(실제로는 암호해독) 비밀 과정을 상세히 소개한다. 이 과정은 시범 모델이 되어 다른 곳에서도 따라 했다. 전시와 전후에 그가 자문위원으로서 수행한 기밀 업무 가운데 일부를 개괄하고, 멘젤의 성격과 그 밖의 관심사도 간략히 살펴본다."
프리드리히 L. 바우어(관계 없는 사람입니다)도 있는데, 이 사람은 고전 암호의 역사와 수학을 모두 다룬 훌륭한 책 Decrypted Secrets: Methods and Maxims of Cryptology를 썼습니다. 요즘은 종이책으로 구하기 꽤 어려운 책이라 아카이브 링크를 남깁니다. https://archive.org/details/DecryptedSecretsMethodsMaximsOfCryptology4thRevisedExtendedEd./mode/2up
혹시 못 보셨다면 리처드 파워스의 https://en.wikipedia.org/wiki/The_Gold_Bug_Variations 도 추천합니다. DNA, 암호, 그 밖에도 흥미로운 개념을 잔뜩 엮은, 정말 놀라운 소설입니다.
저는 셜록 홈즈의 '춤추는 사람 그림' 덕분에 암호를 알게 됐어요.
https://en.wikipedia.org/wiki/The_Adventure_of_the_Dancing_Men
그 작품은 포의 「황금 벌레」에서 직접 "영감"을 받은 겁니다. 암호 문자만 다를 뿐이죠.
아서 코난 도일은 포의 오귀스트 뒤팽에게서 영감을 받아 셜록 홈즈를 만들었습니다. 도일은 「주홍색 연구」에서 이를 다소 비꼬는 방식으로 인정했습니다.
*"당신이 설명하니 아주 간단하군요." 나는 웃으며 말했다. "에드거 앨런 포의 뒤팽이 떠오릅니다. 그런 사람이 소설 밖에도 실제로 있으리라고는 생각도 못 했어요."
셜록 홈즈는 몸을 일으켜 파이프에 불을 붙였다. "뒤팽에 빗대면 칭찬이 되리라 생각하셨겠죠." 그가 말했다. "내가 보기에 뒤팽은 한참 떨어지는 인물입니다. 15분 동안 입을 다물고 있다가 불쑥 적절한 말을 던져 친구의 생각에 끼어드는 그 수법은 정말 겉멋만 들고 얄팍해요. 분석에 재능은 있었겠죠. 하지만 포가 상상한 것만큼 대단한 인물은 결코 아니었습니다."*
제가 여기 정리해 둔 뒤팽 이야기를 전부 읽어 보시면 아서 코난 도일이 에드거 앨런 포에게 얼마나 많은 빚을 졌는지 알 수 있습니다. https://news.ycombinator.com/item?id=50089773
실제로 이 점을 밝히지 않았다는 비난을 받자 도일은 해명하는 짧은 풍자시 "To an Undiscerning Critic"을 썼습니다. https://www.arthur-conan-doyle.com/wiki/To_An_Undiscerning_Critic
제가 간단한 질의응답에 쓰는 로컬 AI가 이 암호를 풀 수 있을지 궁금해서 시험해 봤습니다.
저는 간단한 작업용으로 unsloth의 Deepseek V4 flash 0731 Q8 양자화 모델을 추론 기능을 끈 채 로컬 서버에서 돌립니다. 추론이 필요한 어려운 작업에는 다른 모델을 로컬에서 따로 씁니다.
이 모델이 이게 포의 암호라는 걸 이미 알고 있어서 풀어 보려는 시도조차 하지 않은 건 좀 실망스러웠습니다.
하! 너무 똑똑해서 탈이네요. 전에 본 적 없는 척해 보라고 시킬 수는 없을까요?
방금 그렇게 해 봤더니 20분쯤 삽질을 하다가 결국 "포의 소설에 나오는 바로 그 방법"을 쓰더군요. 결국 반칙을 한 셈입니다 :)
이 작품을 각색한 옛날 TV 영화가 있는데, 책 읽는 취미가 생기기 훨씬 전인 여덟 살쯤에 봤습니다.
디즈니에서 만든 줄 알았을 겁니다. 적어도 두 번은 봤고, 또 보자고 마음먹었다가 그냥 돌아섰던 기억이 있는데, 그게 당시 디즈니다운 방식이었거든요. 그런데 위키백과에는 1980년에 ABC가 만들었고 앤서니 마이클 홀이 나왔다고 되어 있네요. 여름에 ABC가 재방송을 했나 봅니다.
https://www.youtube.com/watch?v=KcycNnDNWjw - VHS 테이프에 녹화한 걸 올린 것 같네요.
에드거 앨런 포 작품 중에서 가장 좋아하는 소설 가운데 하나입니다. 이 암호는 빈도 분석으로 푸는 단순한 단일 문자 치환 암호일 뿐입니다.
아서 코난 도일도 같은 아이디어를 "재활용"해서 「춤추는 사람 그림」에서 춤추는 사람 그림을 암호문으로 썼습니다.
참고로 코난 도일은 「주홍색 연구」에서 (자기 등장인물 오귀스트 뒤팽을 통해) 포가 셜록 홈즈에게 영향을 줬다는 점을 간접적으로 인정했습니다.
포는 탐정 오귀스트 뒤팽이 나오는 소설을 세 편 썼는데 모두 훌륭합니다. 「모르그 가의 살인」, 「마리 로제의 미스터리」, 「도둑맞은 편지」입니다. 추리소설 팬이라면 반드시 읽어야 합니다. 셜록 홈즈를 읽은 사람이라면 홈즈가 뒤팽에게 얼마나 영향을 받았는지 알 수 있습니다. 이 소설들에는 치밀하고 영리한 관찰과 추론이 자주 나오는데, 포 특유의 문체와 어우러져 읽는 즐거움이 큽니다.
예를 들어 「모르그 가의 살인」 첫 문단은 이렇게 시작합니다.
분석적이라고 불리는 정신의 특성은 그 자체로는 분석하기가 어렵다. 우리는 그것을 결과로써만 평가할 수 있다. 우리가 아는 바로는, 그런 특성을 남달리 타고난 사람에게 그것은 언제나 가장 생생한 즐거움의 원천이 된다. 힘센 사람이 자기 신체 능력에 우쭐해하며 근육을 쓰는 운동을 즐기듯, 분석가는 얽힌 것을 풀어내는 정신 활동에서 영광을 느낀다. 그는 자신의 재능을 발휘하게 하는 일이라면 아무리 사소한 일에서도 기쁨을 얻는다. 그는 수수께끼, 난제, 상형문자를 좋아하며, 그것들을 풀어내는 솜씨는 보통 사람의 이해로는 초자연적으로 보일 만큼 예리하다. 방법의 정수와 본질에서 나온 그의 결과물은 실로 직관의 분위기를 온통 풍긴다.
사람들이 왜 문제 푸는 걸 좋아하는지를 보여 주는 핵심이죠!
포는 대단합니다. 찰스턴 근처에 가신다면 설리번스 섬에 가 볼 만합니다. 그 나무를 찾아 보세요.
포가 살인을 다룰 때는 살인자의 1인칭 시점인 경우가 많은데, 저는 그게 HP 러브크래프트나 스티븐 킹 같은 후대 공포 작가들보다 더 섬뜩합니다.
그런 면에서는 「아몬틸라도의 술통」이 훌륭합니다. 그리고 고전 시 「갈가마귀」는 실존적 공포를 정말 잘 그려냈고요.
스티븐 킹은 오히려 더 평범하고 심리적인 대목이 더 무서웠습니다. 몇몇 경우에는 각색이 어떤 면에서 더 낫다고 느끼기도 했습니다. 「쇼생크 탈출」 각색은 훌륭하죠. 그리고 TV로 각색한 「The Tommyknockers」에 나온 시는 책에 나온 시보다 더 강렬하게 와닿았습니다.
포의 천재성은 거의 모든 소설 장르를 다뤘다는 데 있습니다. 비정상적일 만큼 놀랍도록 예리한 정신을 가진 사람이었죠.
실제로 많은 사람이 그를 "추리소설의 아버지"라고 부르는데, 그가 만든 오귀스트 뒤팽이 후대 작가들, 그중에서도 가장 유명한 아서 코난 도일과 그의 셜록 홈즈의 틀이 되었기 때문입니다.
그의 글 가운데는 분류하기 어렵지만 통찰이 담긴 에세이와 관찰기가 많습니다. 몇 가지 예를 들면 다음과 같습니다.
당시의 사기 수법을 다룬 에세이 "Diddling Considered as One of the Exact Sciences"는 읽는 재미가 있습니다. https://www.eapoe.org/works/tales/diddlnga.htm
소설 "Some Words with a Mummy"(미라의 이름은 "알라미스테이케오 백작"입니다)는 당대의 발전상을 풍자한 작품입니다.
소설 "군중 속의 사나이"는 그저 일련의 관찰로 이루어져 있어 분류하기 어렵습니다.
포를 읽다 보면 다음에 무엇이 나올지 종잡을 수 없는 경우가 많습니다!
같은 소설에서 영감을 받은 앨런 파슨스 프로젝트의 노래도 있어요: https://youtu.be/6aebUrI-WYQ
최근에 에니그마 해독을 다룬 다른 영상을 보고 새로 알게 된 게 있습니다. 에니그마는 기본적으로 루브 골드버그 장치 같은 치환 암호입니다. 각 문자가 한 암호로 부호화된 뒤 다른 암호로 넘어가는 구조죠. 여기서 두 가지 결과가 나왔습니다.
'A'는 절대 'A'로 매핑되지 않았습니다. 그래서 그날의 날씨처럼, 혹은 「이미테이션 게임」에 나오는 "하일 히틀러"처럼 평문을 알고 있는 메시지라면, 암호문의 각 위치에 그 평문을 대 보고 글자가 하나라도 같은 자리에 겹치면 그 메시지에는 알려진 평문이 들어 있지 않다고 판단할 수 있었습니다. 암호문에 'ei'나 'e_____t'가 있다면 입력에는 같은 글자가 올 수 없었던 겁니다. 그래서 해독할 후보 메시지를 고를 때 알려진 평문이 확실히 들어 있지 않은 메시지부터 걸러냈습니다.
또 하나, 플러그보드 부분은 하루 동안 고정돼 있었고 상호적이었습니다. 즉 A가 B로 매핑돼 있으면 B도 A로 매핑되는데, 카이사르 암호는 보통 그렇지 않습니다. 그 때문에 로터 사이의 플러그보드 단계들이 서로 상쇄됐습니다. 로터 1의 출력에서 A가 B로 바뀌었다가 로터 2의 입력에서 다시 A로 돌아오기 때문입니다. 그 결과 로터 3개짜리 에니그마에서 문자당 치환 횟수가 9번에서 5번으로 줄었고, 따라서 문제 공간의 지수가 줄어 봄브의 복잡도도 낮아졌습니다.
저는 크립토노미콘에서 배웠어요 ㅋㅋ