Vigenère'i šifr. Vigenère'i väljak. Teksti krüpteerimine

Sisukord:

Vigenère'i šifr. Vigenère'i väljak. Teksti krüpteerimine
Vigenère'i šifr. Vigenère'i väljak. Teksti krüpteerimine
Anonim

Hoolimata asjaolust, et šifrit töötati korduv alt ümber, kirjeldas seda esmakordselt Giovan Battista Bellaso 1553. aastal. Seejärel sai ta Prantsuse diplomaadi Blaise Vigenère'i nime. Seda valikut on üsna lihtne rakendada ja mõista, kuna see on kõige kättesaadavam krüptoanalüüsi meetod.

Meetodi kirjeldus

Wizhneri šifr sisaldab mitme Caesari šifri jada. Viimast iseloomustab mitme rea nihe. Krüptimise eesmärgil saate kasutada tähestikutabelit, mida nimetatakse Vigenère'i ruuduks. Professionaalsetes ringkondades nimetatakse seda tabula recta. Vigenère'i tabel koosneb mitmest 26 tähemärgist koosnevast reast. Iga uus rida liigutab teatud arvu positsioone. Selle tulemusena sisaldab tabel 26 erinevat Caesari fonti. Iga krüptimise etapp hõlmab erineva tähestiku kasutamist, mis valitakse sõltuv alt märksõna iseloomust.

Krüpteerimismeetod
Krüpteerimismeetod

Selle meetodi olemuse paremaks mõistmiseks vaatleme teksti krüptimist, kasutades näitena sõna ATTACKATDAWN. Teksti saatja kirjutab üles märksõna "SIDRUN", kuni see ühtib edastatava teksti pikkusega. Märksõna näeb välja sellineSIDRUMONLI. Antud teksti esimene märk - A - on krüpteeritud järjestusega L, mis on võtme esimene märk. See märk asub rea L ja veeru A ristumiskohas. Antud teksti järgmise märgi jaoks kasutatakse teist võtmemärki. Seetõttu näeb kodeeritud teksti teine märk välja nagu X. See on rea E ja veeru T ristumistulemus. Teised antud teksti osad krüpteeritakse sarnaselt. Tulemuseks on sõna LXFOPVEFRNHR.

Dekrüpteerimisprotsess

Sõna dešifreeritakse Vigenère'i tabeli abil. Peate leidma stringi, mis vastab märksõna esimesele märgile. String sisaldab šifriteksti esimest tähemärki.

Sõnumi kodeerimine
Sõnumi kodeerimine

Seda märki sisaldav veerg ühtib lähteteksti esimese tähemärgiga. Järgmised väärtused dekrüpteeritakse samal viisil.

Olulised näpunäited

Kiferteksti esitamisel peate määrama märksõna. Seda on vaja ka koodi dekrüpteerimiseks, kasutades vene Vigenère'i šifrit. Kodeeringu õigsuses veendumiseks on parem tekst üle kontrollida. Kui tekst pole õigesti kodeeritud, ei saa seda õigesti dekodeerida.

Šifri tegija
Šifri tegija

Vigenère'i ruudu kasutamisel tühikute ja kirjavahemärkidega muutub dekodeerimisprotsess palju keerulisemaks. Oluline on teada, et koodsõna sage kordamine muudab teksti dešifreerimise lihtsamaks. Seetõttu peab koodi teave olemaole pikk.

Hoiatus meetodi eest

Vigenère'i šifr, nagu paljud teised, ei ole turvaline, kuna seda on lihtne lahti murda. Kui on vaja edastada salajast teavet, ei pea te seda meetodit kasutama. Sellistel eesmärkidel on välja töötatud muid meetodeid. Vigenère'i šifr on üks vanimaid ja populaarsemaid krüpteerimismeetodeid.

Andmete krüpteerimine
Andmete krüpteerimine

Võti on eriline fraas. Seda korratakse mitu korda ja see kirjutatakse krüpteeritud teksti peale. Selle tulemusena nihutatakse saadetud sõnumi iga tähte määratud teksti suhtes teatud numbri võrra, mis on määratud parooli tähega. See meetod on olnud mitu sajandit järjekindl alt kõige usaldusväärsema krüpteerimismeetodi positsioonil. 19. sajandil märgiti ära esimesed Vigenère’i šifri murdmise katsed, mis põhinesid võtmefraasi pikkuse määramisel. Kui selle pikkus on teada, saab teksti jagada teatud fragmentideks, mis on kodeeritud sama nihkega.

Täiendavad dekrüpteerimismeetodid

Saate algse sõnumi avada sagedusanalüüsi meetodil, kui etteantud tekst on piisav alt pikk. Šifri lahendamine taandub suuresti võtmefraasi pikkuse leidmisele. Võtmefraasi pikkuse määramiseks on kaks peamist meetodit. Esimese meetodi Vigenère'i šifri dekodeerimiseks töötas välja Friedrich Kassitzky. See meetod põhineb biggrammide otsimisel. Selle olemus seisneb selles, et kui sama digrammi korratakse kodeeritud sõnumis kaugusel, mis on võtme pikkuse kordne.fraas, siis on suur tõenäosus, et see esineb šifriteksti samadel kohtadel. Kui leiate etteantud kauguse, saate selle jagajad, saate teatud arvude komplekti. Need on võtmefraasi pikkused. See meetod nõuab aga natuke õnne. Suurest kodeeritud tekstist võite leida juhuslikke biggramme, mis muudavad dekrüpteerimisprotsessi oluliselt keerulisemaks.

Krüpteerimismeetod
Krüpteerimismeetod

Teise meetodi teksti dešifreerimiseks pakkus välja Friedman. Selle olemus seisneb kodeeritud sõnumi tsüklilises nihkes. Saadud tekst kirjutatakse algse šifriteksti alla ning loendatakse alumisel ja ülemisel real sobivate tähtede arv. Saadud numbrid võimaldavad arvutada nn vasteindeksit. Selle määrab vastete suhe sõnumi kogupikkusesse. Venekeelsete tekstide kokkulangevusindeks on ligikaudu 6%. Juhuslike tekstide puhul on see indeks aga ligikaudu 3 või 1/32. Friedmani meetod põhineb sellel faktil. Kodeeritud tekst kirjutatakse 1, 2, 3 jne nihkega. positsioonid. Seejärel peate iga vahetuse jaoks arvutama vastete indeksi. Seega on vaja läbi viia kogu sõnumi tsükliline nihe. Indeksi nihutamisel teatud arvu tähemärkide võrra võib selle pikkus järsult suureneda. See viitab sellele, et märksõna pikkus võib olla võrdne teatud arvuga. Kui tekib olukord, kus kõik märgid nihutatakse samasse kohta, on vasteindeksil sama väärtus kui algseltekst. Kui indeks arvutatakse Vigenère'i šifri jaoks, võrreldakse niikuinii tegelikult juhuslikku teksti.

Teosta sagedusanalüüsi

Kui dekrüpteerimisprotsessi tulemus on positiivne, saate sisestada teksti veergudesse. Veerud moodustatakse lähteteksti alusel. Kassitzky leiutas kõige arenenuma tekstivormi. Selle meetodi vahendeid ei saa aga rakendada, kui võre kaldub kõrvale tähestiku standardsest tähejadast. Seetõttu võimaldab see meetod klahvide pikkust teada saada ainult erijuhtudel.

Soovitan: