콴타 매거진

2023년 5월 18일

Quanta Magazine의 Carlos Arrojo

기고 작가

2023년 5월 18일

2010년 6월 27일, FBI는 뉴욕시 근처에서 미국 전문가로 거주하고 일했던 러시아 스파이 10명을 체포했습니다. 허위 신원과 은밀한 회의로 이루어진 복잡한 시스템을 밝혀낸 이 사건은 냉전이 끝난 이후 미국에서 가장 큰 스파이 네트워크 중 하나를 폭로했으며 The American 쇼에 영감을 주었습니다.

또한 다른 메시지 안에 비밀 메시지를 위장하는 방법인 스테가노그래피(steganography)에 대한 관심도 불러일으켰습니다. 뉴욕 스파이들은 공개적으로 이용 가능한 웹사이트에 게시된 겉으로는 무해해 보이는 이미지의 픽셀 내에서 통신을 인코딩하여 눈에 잘 띄는 곳에 비밀을 숨겼습니다. 이를 읽으려면 수신자는 이미지를 다운로드하고 이를 이진 코드의 1과 0으로 변환한 다음 어떤 변경된 숫자를 순서대로 가져와야 비밀을 알 수 있는지 알아야 했습니다.

예술이자 과학인 스테가노그래피는 잘 알려진 비밀 통신 방법인 암호화와는 다릅니다. 암호화가 메시지의 내용을 의도적으로 숨겨 이를 텍스트나 숫자의 얽힌 형태로 변환하는 반면, 스테가노그래피는 비밀이 존재한다는 사실을 숨깁니다. 베른 대학의 컴퓨터 과학자이자 암호학자인 Christian Cachin은 "스테가노그래피는 메시지의 존재를 숨깁니다."라고 말했습니다. "적이 숨겨진 메시지를 탐지할 수 있다면 보낸 사람은 게임에서 패한 것입니다."

모든 은밀한 통신 방법과 마찬가지로 문제는 이를 완벽하게 보안하는 방법입니다. 즉, 인간이나 기계 탐지기 모두 비밀이 숨겨져 있다는 메시지를 의심하지 않을 것입니다. 스테가노그래피의 경우 이는 오랫동안 이론적으로 가능했지만 실제 인간 의사소통으로는 불가능하다고 간주되었습니다.

ChatGPT와 같은 대규모 언어 모델의 출현은 앞으로 나아갈 다른 길을 제시합니다. 사람이 만든 텍스트에 대한 보안을 보장하는 것은 불가능할 수 있지만, 새로운 증거는 텍스트, 이미지, 비디오 또는 기타 미디어 등 기계 생성 메시지에서 스테가노그래피에 대한 완벽한 보안을 달성하는 방법을 처음으로 제시합니다. 또한 저자는 보안 메시지를 생성하는 일련의 알고리즘을 포함하고 있으며 이를 인기 있는 앱과 결합하는 방법을 연구하고 있습니다.

카네기 멜론 대학의 컴퓨터 과학자 사무엘 소코타(Samuel Sokota)는 “AI 모델과 인터페이스하는 것이 점점 더 흔한 사회가 되면서 사람들이 항상 사용하는 미디어에 비밀 정보를 인코딩할 수 있는 기회가 점점 더 많아지고 있다”고 말했습니다. 새로운 알고리즘.

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Christian Cachin은 완벽하게 안전한 스테가노그래피(다른 경우에는 무해한 메시지 안에 비밀 메시지를 숨기는 관행)에 대한 규칙을 확립했으며 인간이 생성한 텍스트에는 이것이 적합하지 않다는 사실을 발견했습니다.

아드리안 모저(Adrian Moser)/베른 대학교

그 결과는 모든 종류의 의사소통을 이해하기 위한 수학적 틀을 제공하는 정보 이론의 세계에서 나온 것입니다. 실용적인 스테가노그래피의 복잡하고 지저분한 것과는 대조적으로 추상적이고 깔끔한 분야입니다. 디지털 미디어에서 데이터를 숨기고 탐지하는 방법을 연구하는 Binghamton University의 연구원인 Jessica Fridrich는 세계가 자주 겹치지 않는다고 말했습니다. 그러나 새로운 알고리즘은 보안에 대한 오랜 이론적 기준을 충족하고 기계 생성 콘텐츠에 메시지를 숨기기 위한 실용적인 응용 프로그램을 제안함으로써 두 가지를 하나로 통합합니다. 새로운 알고리즘은 뉴욕 러시아인과 같은 스파이에 의해 활용될 수 있을 뿐만 아니라 암호화된 채널을 금지하는 국가 안팎으로 정보를 얻으려는 사람들에게도 도움이 될 수 있습니다.

그리스어로 "은폐된 글쓰기"를 의미하는 스테가노그래피의 계획은 디지털 미디어보다 수천 년 전에 나타났습니다.

가장 초기에 알려진 사례는 기원전 5세기에 쓰여진 헤로도토스의 역사(The Histories)에 나타납니다. 한 이야기에서는 메시지가 나무 판에 적혀 있고, 여행 중에 가로채는 것을 피하기 위해 밀랍으로 가려져 있습니다. 또 다른 책에서는 전술가 아이네아스의 작품으로, 메시지가 특정 문자 위에 보이지 않는 잉크 점을 숨겨 진정한 메시지를 전달한다고 합니다. 좀 더 극단적인 예로, 폭정적인 지도자 히스티아이우스는 발각되지 않고 조카에게 전략을 전달하기 위해 노예의 머리를 삭발하고 그 남자의 머리에 자신의 메시지를 문신으로 새긴 후 사자를 보내기 전에 머리카락이 다시 자랄 때까지 기다립니다. 도착하자마자 조카는 메신저의 머리를 밀면서 계획을 드러낸다.