I denne artikkelen vil vi vurdere Vigenère-tabellen for det russiske alfabetet, nemlig dens betydning i utviklingen. La oss bli kjent med terminologien, historiske fakta. Vi vil studere dekryptering og dens metoder, så vel som mye mer, som til slutt vil tillate oss å klart definere konseptet til Vigenère-tabellen.
Introduksjon
Det er et konsept med "informasjonskryptering" - det er en viss mekanisme for å tolke informasjon til en annen form, som bare kan gjenkjennes ved å kjenne måten den er dekryptert på.
Vigenère-chifferet er en slik metode for polyalfabetisk kryptering av informasjon ved å gjøre endringer i den bokstavelige teksten som bare kan leses ved å kjenne til nøklene. Denne polyalfabetiske substitusjonen ble ikke oppfunnet på en gang. Den første forskeren som beskrev denne metoden var J. Battista Bellaso. Han gjorde dette på sidene i boken La cifra del. Sig. i 1553 ble metoden imidlertid oppk alt etter B. Vigenère, en diplomat fra Frankrike. Metoden er ganske enkel å forstå og utføre. Den er også utilgjengelig for vanligekryptoanalyseverktøy.
Historiske data
L. Alberti, en kjent spesialist innen arkitektur og filosofi, sørget i 1466 for inspeksjon og evaluering av en avhandling som inneholdt informasjon om kryptering, han ble sendt til pavens kontor. Informasjonen fort alte om ulike måter å utføre denne handlingen på. Sluttresultatet av arbeidet ble presentert av ham i en metode for å kode data som han personlig utviklet, som han k alte "et chiffer verdig konger." Denne krypteringsmekanismen var en polyalfabetisk struktur som dannet en krypteringsdisk. Oppfinnelsen av trykkpressen i Tyskland i 1518 ga nytt rom for utvikling av kryptografi.
I 1553 ble et nytt skritt tatt for å la dette området av menneskelig aktivitet utvikle seg. Dette ble gjort av J. Bellazo. Han k alte arbeidet sitt "The Cipher of Signor Bellaso". Her ble en frase eller ett ord brukt som nøkkel, som fungerte som passord. I fremtiden ble disse ideene forvandlet av Bellasos landsmann, nemlig J. B. Porta. Hovedendringen var forslaget om å forlate standard alfabetisk rekkefølge i den første tabellraden og derfor overgangen til en rekkefølge hentet fra vilkårlige emner som kan brukes som nøkkelen som trengs for dekryptering. I samsvar med leksjonene fra kryptografi beholdt tabellene de samme sykliske skiftene. Boken "On Secret Correspondence" utgitt av Porta inkluderte informasjon om bigram-chifferet.
Midt av 1500-tallet,Italia. Her dukket det opp en bokutgave av arbeidet til G. Cardano, rettet mot å reflektere innovasjon i kryptografiske ideer. For eksempel dukket konseptet med «Cardano-gitteret» opp.
Etter at Blaise ble kjent med verkene til Bellazo, Cardano og andre tenkere, ble han også interessert i kryptografisk arbeid. I fremtiden skapte han Vigenère-chifferet. Et annet viktig verk av ham var å skrive en avhandling om chiffer. I den prøvde forfatteren å legge frem det grunnleggende om kybernetisk kryptografi.
Anmeldelser om chifferen
Vigenère-tabellen og datakodingsmetodene som fulgte av bruken var ekstremt motstandsdyktige mot "manuell" type cracking. Matematikeren og forfatteren L. Carroll tildelte dette chiffersystemet tittelen "unbreakable", som han uttrykte i en artikkel om "Alphabetic cipher" publisert i 1868
59 år senere snakket et av de amerikanske magasinene om Vigenères metode for polyalfabetisk kryptering av bokstavelig tekst, akkurat som Carroll hadde tidligere. På 1800-tallet ble imidlertid Kasiska-metoden oppfunnet, som gjorde det mulig å tilbakevise disse påstandene ved å bryte chiffersystemet.
Gilbert Vernam gjorde et forsøk på å forbedre den ødelagte chifferen, men selv med tanke på forbedringen, forble han ustabil til kryptoanalyse. I fremtiden har Vernam selv faktisk laget et system som ikke kan dekodes.
Generell informasjon
Vigenère-tabellen for det engelske alfabetet hadde mange forskjellige tolkningsformermåter å operere på. For eksempel antok Cæsar-chifferet tilstedeværelsen av et alfabetisk skifte med et visst antall posisjoner. For eksempel vil en tre-bokstavs forskyvning bety at bokstaven A blir en D og B blir en E. Chifferen skapt av Vigenère er dannet av en serie påfølgende Cæsar-chiffersystemer. Her kan ethvert skifte ha en annen betydning. Kodingsprosessen kan innebære bruk av spesielle alfabetiske tabletter eller Vigenère-ruter (tabeller). Tjueseks tegn ble opprettet for det latinske alfabetet, og enhver påfølgende linje i dem ble forskjøvet med et visst antall posisjoner. Symbolet på ordet som fungerer som nøkkel bestemmer valget av alfabetet som brukes.
Dekryptering
Ved hjelp av Vigenère-kryptering blir de generelle egenskapene til frekvensen av tegngjentagelser i kilden "uskarpe". Imidlertid gjenstår det funksjoner hvis utseende i teksten blir gjengitt regelmessig. Den største svakheten ved denne kodingen er repetisjon av nøkler. Dette lar deg bygge en kryptoanalyseprosess som består av to trinn:
- Bestem passordlengden. Dette gjøres ved å analysere distribusjonsfrekvensen til ulike tekstdesimeringer. Med andre ord tar de en kilde med et chiffer der annenhver bokstav er en del av koden, og bruker så den tredje osv. som en nøkkel.
- Bruken av kryptoanalyseverktøy, som er totalenCæsar-chiffer, som lett kan brytes ved å vurdere dem adskilt fra hverandre.
Lengden bestemmes ved hjelp av Kasiska- og Friedman-testene.
Kasiska Method
Den første personen som kunne utvikle en algoritme for å bryte Vigenère-krypteringsmetoden var C. Babbage. Som et insentiv brukte han informasjon mottatt under en brevveksling med J. Thwaites, hvor han hevdet at han var i stand til å utvikle et nytt kodingssystem. Charles Babbage beviste det motsatte for sin samtalepartner ved å redusere ham til et spesielt tilfelle av Vigenères arbeid. Tweiss rådet deretter Charles til å hacke kilden. Dekodingen av teksten skjulte ordene i A. Tennysons dikt, og nøkkelordet var navnet på kona hans, Emily. Offentliggjøringen av funnet skjedde ikke etter forespørsel fra crackeren selv. Den samme algoritmen ble oppdaget av en prøyssisk hæroffiser, Friedrich Wilhelm Kasiska, som den er oppk alt etter.
Ideen er basert på den periodiske nøkkelflytteknikken. Språkets naturlige form inneholder også bokstavkombinasjoner som kan gjentas ofte og kalles bigram og trigram. Gjentakelsesfrekvensen tillater en sjanse som vil hjelpe med å bestemme dekrypteringsnøkkelen. Avstanden mellom repetisjonen av visse strukturer skal samsvare med mangfoldet av lengden på slagordet. Ved å beregne den lengste totale varigheten av hver slik avstand, kan en arbeidshypotese for nøkkellengden fås.
Kappa-test
En annen måte å dekryptereVigenère-tabellen og kodingen som følge av den kan betraktes som en test laget av V. Fridman. Denne metoden ble utviklet i 1920. Her ble konseptet med en matchindeks brukt, som kunne måle repetisjonsfrekvensen av spesifikke tegn, noe som ville tillate å bryte chiffersystemet. Ved å ha informasjon om at tilfeldig valgte tegn kan matche med en sjanse på omtrent lik 0,067 % (for engelsk), er det mulig å bestemme sannsynligheten for at de samsvarer i teksten. Dette lar deg lage et estimat for nøkkellengden.
Frekvensanalyse
Etter at du har bestemt størrelsen på nøkkellengden, kan du begynne å tilpasse tekst i forskjellige kolonner der de vil tilsvare et nøkkeltegn. Alle kolonner er dannet takket være den originale teksten, kodet med Cæsar-chifferet. Og nøkkelen til denne kodemetoden er én taleenhet for Vigenère-systemet. Ved å bruke verktøy som tillater å bryte Cæsar-chiffer, vil vi dermed fullføre dekrypteringen av teksten.
En forbedret form for Kasiska-testen, kjent som Kirchhoff-metoden, er basert på å sammenligne forekomsten av frekvenser med bestemte symboler i hver kolonne. Takket være dem sammenlignes hyppigheten av gjentakelse av en karakter i kildetekstene. Hvordan du bruker Vigenère-tabellen, når du kjenner alle symbolene til nøklene, blir det klart for kryptoanalytikeren, og det vil ikke være vanskelig å lese det i den endelige dekrypteringsprosessen. Midlene til Kirchhoff-metoden er ikke anvendelige i tilfeller der det gitte gitteret av bokstaver er forvrengt. Det vil si at det er et avvik fra standardsekvensenbokstaver i alfabetet. Det er imidlertid viktig å vite at matchtesten fortsatt er sammenlignbar med Kasiska-metoden, og derfor kan de brukes til å bestemme lengden på nøkler for spesielle tilfeller.
Variabilitet
Alfabetsystemet kan være basert på mange andre ruter, som det er ganske mange av og er enkle å huske. Gjelder på lik linje med Vigenère-plassen. Velkjente analogier inkluderer et kvadrat oppk alt etter admiral F. Buford. Den representerer radene i Vigenère-tabellen, men peker bakover. Sir Francis Beaufort var mannen som laget skalaen for å bestemme hastigheten på vindstrømmene.
Opsummering
Et eksempel på en Vigenère-tabell kan sees i figuren nedenfor.
Med generelle data om denne krypteringsmetoden, dens historie, utvikling og forhold til ulike forskere, dekrypteringsmetoder, fordeler og ulemper, kan vi nå tydelig definere dette konseptet som en spesiell måte å transformere informasjon fra en form til en annen med målet om å skjule de originale dataene for et visst antall personer. Evnen til å kode meldinger har vært en viktig strategisk ingrediens i alle menneskelige kriger.
