Selles artiklis käsitleme Vigenère'i tabelit vene tähestiku jaoks, nimelt selle tähtsust arengus. Tutvume terminoloogia, ajalooliste faktidega. Uurime dekrüpteerimist ja selle meetodeid ning palju muud, mis lõpuks võimaldab meil Vigenère'i tabeli kontseptsiooni selgelt määratleda.
Sissejuhatus
On olemas mõiste "teabe krüpteerimine" – see on teatav mehhanism teabe tõlgendamiseks teisele kujule, mida saab ära tunda ainult siis, kui on teada, kuidas see dekrüpteeritakse.
Vigenère'i šifr on üks selline teabe polüalfabeetilise krüptimise meetod, mis muudab sõnasõnalises tekstis, mida saab lugeda ainult võtmeid teades. Seda polüalfabeetilist asendust ei leiutatud korraga. Esimene teadlane, kes seda meetodit kirjeldas, oli J. Battista Bellaso. Ta tegi seda raamatu La cifra del lehekülgedel. Sig. 1553. aastal sai meetod aga nime Prantsusmaa diplomaadi B. Vigenère’i järgi. Selle metoodikat on üsna lihtne mõista ja teostada. See on ka tavalistele ligipääsmatukrüptoanalüüsi tööriistad.
Ajaloolised andmed
L. Alberti, tuntud arhitektuuri ja filosoofia spetsialist, andis 1466. aastal tutvumiseks ja hindamiseks krüpteerimist puudutavat teavet sisaldava traktaadi, ta saadeti paavsti kantseleisse. Teave rääkis selle toimingu erinevatest viisidest. Töö lõpptulemuse esitas ta isiklikult välja töötatud andmete kodeerimise meetodil, mida ta nimetas "kuningate vääriliseks šifriks". See krüpteerimismehhanism oli polüalfabeetiline struktuur, mis moodustas krüpteerimisketta. Trükipressi leiutamine Saksamaal 1518. aastal andis krüptograafia arengule uue ruumi.
Aastal 1553 astuti veel üks samm, et võimaldada sellel inimtegevuse valdkonnal areneda. Seda tegi J. Bellazo. Ta nimetas oma teost "Signor Bellaso šifriks". Siin kasutati võtmena fraasi või üht sõna, mis toimis paroolina. Tulevikus muutis neid ideid Bellaso kaasmaalane, nimelt J. B. Porta. Peamine muudatus oli ettepanek loobuda standardse tähestiku järjestusest tabeli esimesel real ja seetõttu üleminek suvalistest teemadest võetud järjestusele, mida saab kasutada dekrüpteerimiseks vajaliku võtmena. Vastav alt krüptograafia õppetundidele säilitasid tabeliread samad tsüklilised nihked. Porta välja antud raamat "Salajasest kirjavahetusest" sisaldas teavet bigrammi šifri kohta.
16. sajandi keskpaik,Itaalia. Siin ilmus G. Cardano teoste raamatuväljaanne, mille eesmärk oli kajastada uuendusi krüptograafilistes ideedes. Näiteks ilmus mõiste "Cardano võre".
Pärast seda, kui Blaise oli tutvunud Bellazo, Cardano ja teiste mõtlejate töödega, tekkis tal huvi ka krüptotöö vastu. Tulevikus lõi ta Vigenère'i šifri. Tema teine märkimisväärne töö oli šifriteemalise traktaadi kirjutamine. Selles püüdis autor paika panna küberneetilise krüptograafia põhitõed.
Arvustused šifri kohta
Vigenère'i tabel ja selle kasutamisest tulenevad andmete kodeerimismeetodid olid äärmiselt vastupidavad "käsitsi" tüüpi krakkimisele. Matemaatik ja kirjanik L. Carroll andis sellele šifrisüsteemile tiitli "murdmatu", mida ta väljendas 1868. aastal avaldatud artiklis "Tähestiku šifri" kohta
59 aastat hiljem rääkis üks Ameerika ajakirjadest Vigenère'i meetodist sõnasõnalise teksti polüalfabeetiliseks krüptimiseks, täpselt nagu Carroll varem. 19. sajandil leiutati aga Kasiska meetod, mis võimaldas need väited šifrisüsteemi purustades ümber lükata.
Gilbert Vernam üritas katkist šifrit parandada, kuid isegi selle paranemist arvesse võttes jäi ta krüptoanalüüsi jaoks ebastabiilseks. Tulevikus on Vernam ise loonud süsteemi, mida ei saa dekodeerida.
Üldteave
Inglise tähestiku Vigenère'i tabelil oli palju erinevaid tõlgendusviisetoimimisviisid. Näiteks Caesari šifr eeldas tähestikulise nihke olemasolu teatud arvu positsioonide võrra. Näiteks kolmetäheline nihe tähendaks, et tähest A saab D ja B-st E. Vigenère'i loodud šifr moodustatakse järjestikuste Caesari šifrisüsteemide jadast. Siin võib igal nihkel olla erinev tähendus. Kodeerimisprotsess võib hõlmata spetsiaalsete tähestikuliste tahvlite või Vigenère'i ruutude (tabelite) kasutamist. Ladina tähestiku jaoks loodi kakskümmend kuus tähemärki ja nende iga järgnevat rida nihutati teatud arvu positsioonide võrra. Võtmena kasutatav sõna sümbol määrab kasutatava tähestiku valiku.
Dekrüpteerimine
Vigenère'i krüptimise abil on allika märgi korduste sageduse üldised karakteristikud "hägusad". Siiski on veel jooni, mille esinemist tekstis korratakse regulaarselt. Selle kodeeringu peamine nõrkus on klahvide kordamine. See võimaldab teil luua kahest etapist koosneva krüptoanalüüsi protsessi:
- Määrake parooli pikkus. Seda tehakse erinevate tekstidetsimaatide jaotussageduse analüüsimisega. Teisisõnu, nad võtavad šifriga allika, milles iga teine täht on koodi osa, seejärel kasutavad kolmandat ja nii edasi võtmena.
- Krüptoanalüüsi tööriistade kasutamine, mis on kogusummaCaesari šifrid, mida saab kergesti murda, kui käsitleda neid üksteisest eraldi.
Pikkus määratakse Kasiska ja Friedmani testiga.
Kasiska meetod
Esimene inimene, kes suutis Vigenère'i krüpteerimismeetodi murdmiseks välja töötada algoritmi, oli C. Babbage. Ergutuseks kasutas ta J. Thwaitesiga kirjavahetuse käigus saadud teavet, kus ta väitis, et suudab välja töötada uue kodeerimissüsteemi. Charles Babbage tõestas oma vestluskaaslasele vastupidist, taandades ta konkreetsele Vigenère'i teose juhtumile. Seejärel soovitas Tweiss Charlesil allikasse häkkida. Teksti dekodeerimine varjas A. Tennysoni luuletuse sõnu ja märksõnaks oli tema naise nimi Emily. Avastuse avaldamine ei toimunud kraakleri enda palvel. Sama algoritmi avastas Preisi armee ohvitser Friedrich Wilhelm Kasiska, kelle järgi see on nime saanud.
Idee põhineb perioodilise võtmevoo tehnikal. Keele loomulik vorm sisaldab ka sageli korduvaid tähekombinatsioone, mida nimetatakse bigrammideks ja trigrammideks. Nende kordussagedus võimaldab ilmuda, mis aitab dekrüpteerimisvõtit määrata. Teatud struktuuride korduste vaheline kaugus peaks vastama loosungi pikkuse paljususele. Arvutades iga sellise vahemaa pikima kogukestuse, saab tööhüpoteesi võtme pikkuse kohta.
Kappa test
Teine viis dekrüpteerimiseksVigenère'i tabelit ja sellest tulenevat kodeeringut võib pidada V. Fridmani loodud testiks. See meetod töötati välja 1920. aastal. Siin kasutati vasteindeksi kontseptsiooni, millega saaks mõõta konkreetsete märkide kordumise sagedust, mis võimaldaks šifrisüsteemi murda. Omades teavet, et juhuslikult valitud tähemärgid võivad kattuda tõenäosusega ligikaudu 0,067% (inglise keeles), on võimalik määrata nende kattumise tõenäosus tekstis. See võimaldab teil luua võtme pikkuse hinnangu.
Sagedusanalüüs
Pärast võtme pikkuse suuruse määramist võite alustada teksti sobitamist erinevatesse veergudesse, kus need vastavad mõnele võtmemärgile. Kõik veerud on moodustatud tänu origina altekstile, mis on kodeeritud Caesari šifri abil. Ja selle kodeerimismeetodi võtmeks on üks Vigenère'i süsteemi kõneüksus. Kasutades tööriistu, mis võimaldavad Caesari šifreid murda, lõpetame teksti dekrüpteerimise.
Kasiska testi täiustatud vorm, tuntud kui Kirchhoffi meetod, põhineb sageduste esinemise võrdlemisel igas veerus teatud sümbolitega. Tänu neile võrreldakse tegelase kordumise sagedust lähtetekstides. Kuidas Vigenère'i tabelit kasutada, teades kõiki võtmete sümboleid, saab see krüptoanalüütikule selgeks ja selle lugemine pole viimases dekrüpteerimisprotsessis keeruline. Kirchhoffi meetodi vahendid ei ole rakendatavad juhtudel, kui antud tähtede võre on skrambleeritud. See tähendab, et tavapärasest järjestusest on kõrvalekalduminetähed tähestikus. Siiski on oluline teada, et vaste test on endiselt võrreldav Kasiska meetodiga ja seetõttu saab nende abil määrata klahvide pikkust erijuhtudel.
Variability
Tähestikusüsteem võib põhineda paljudel muudel ruutudel, mida on üsna vähe ja mida on lihtne meeles pidada. Kohaldatav samaväärselt Vigenère'i väljakuga. Tuntud analoogiate hulka kuulub ka admiral F. Bufordi nimeline väljak. See tähistab Vigenère'i tabeli ridu, kuid on suunatud tahapoole. Sir Francis Beaufort oli mees, kes lõi tuulevoolude kiiruse määramise skaala.
Kokkuvõtted
Vigenère'i tabeli näidet näete alloleval joonisel.
Arvestades üldisi andmeid selle krüpteerimismeetodi, selle ajaloo, arengu ja suhete kohta erinevate teadlastega, dekrüpteerimismeetodite, eeliste ja puuduste kohta, saame nüüd selgelt määratleda selle mõiste kui erilise viisi teabe ühest vormist teise teisendamiseks. eesmärk varjata algandmeid teatud arvu isikute eest. Sõnumite kodeerimise oskus on olnud kõigi inimsõdade oluline strateegiline koostisosa.
