U ovom članku ćemo razmotriti Vigenèreovu tablicu za rusku abecedu, odnosno njezino značenje u razvoju. Upoznajmo se s terminologijom, povijesnim činjenicama. Proučavat ćemo dešifriranje i njegove metode, kao i još mnogo toga, što će nam u konačnici omogućiti da jasno definiramo koncept Vigenèreove tablice.
Uvod
Postoji koncept "šifriranja informacija" - to je određeni mehanizam za tumačenje informacija u drugi oblik, koji se može prepoznati samo ako se zna način na koji se dešifriraju.
Vigenèreova šifra je jedna takva metoda poliabecednog šifriranja informacija unošenjem promjena u doslovnom tekstu koji se može pročitati samo poznavanjem ključeva. Ova višeabecedna zamjena nije izmišljena odjednom. Prvi znanstvenik koji je opisao ovu metodu bio je J. Battista Bellaso. To je učinio na stranicama knjige La cifra del. Sig. 1553., međutim, metoda je dobila ime po B. Vigenèreu, diplomatu iz Francuske. Njegova metodologija je prilično jednostavna za razumijevanje i provedbu. Također je nedostupan običnimalati za kriptoanalizu.
Povijesni podaci
L. Alberti, poznati stručnjak na području arhitekture i filozofije, 1466. dao je na uvid i ocjenu raspravu koja je sadržavala podatke o šifriranju, poslana je u ured Pape. Informacije govore o različitim načinima izvođenja ove radnje. Krajnji rezultat rada predstavio je metodom kodiranja podataka koju je osobno razvio, a koju je nazvao "šifrom dostojnom kraljeva". Ovaj mehanizam šifriranja bio je polialfabetska struktura koja je formirala disk za šifriranje. Izum tiskarskog stroja u Njemačkoj 1518. dao je novi prostor za razvoj kriptografije.
Godine 1553. poduzet je još jedan korak kako bi se omogućilo razvoj ovog područja ljudske aktivnosti. To je učinio J. Bellazo. Svoje djelo nazvao je "Šifra sinjora Belasa". Ovdje se kao ključ koristio izraz ili jedna riječ, koja je služila kao lozinka. U budućnosti je ove ideje preobrazio Bellasov sunarodnjak, naime J. B. Porta. Glavna promjena bio je prijedlog da se napusti standardni abecedni red u prvom redu tablice i, prema tome, prijelaz na redoslijed preuzet iz proizvoljnih tema koje se mogu koristiti kao ključ potreban za dešifriranje. U skladu s lekcijama kriptografije, redovi tablica zadržali su iste cikličke pomake. Knjiga "O tajnoj korespondenciji" koju je izdala Porta uključivala je podatke o bigramskoj šifri.
Sredinom 16. stoljeća,Italija. Ovdje se pojavilo izdanje knjige djela G. Cardana, čiji je cilj bio odraz inovacija u kriptografskim idejama. Na primjer, pojavio se koncept "Cardano rešetke".
Nakon što se Blaise upoznao s djelima Bellaza, Cardana i drugih mislilaca, zainteresirao se i za kriptografski rad. U budućnosti je stvorio Vigenèreovu šifru. Još jedno njegovo značajno djelo bilo je pisanje rasprave o šiframa. U njemu je autor pokušao izložiti osnove kibernetičke kriptografije.
Recenzije o šifri
Vigenèreova tablica i metode kodiranja podataka koje su proizašle iz njezine uporabe bile su iznimno otporne na "ručno" pucanje. Matematičar i pisac L. Carroll dodijelio je ovom šifrarnom sustavu titulu "neraskidivog", što je izrazio u članku o "abecednoj šifri" objavljenom 1868.
59 godina kasnije, jedan od američkih časopisa govorio je o Vigenèreovoj metodi polialfabetske enkripcije doslovnog teksta, baš kao što je to ranije činio Carroll. Međutim, u 19. stoljeću izumljena je Kasiska metoda, koja je omogućila pobijanje ovih tvrdnji razbijanjem šifrarnog sustava.
Gilbert Vernam pokušao je poboljšati slomljenu šifru, ali čak i uzimajući u obzir njezino poboljšanje, ostao je nestabilan na kriptoanalizu. U budućnosti je sam Vernam zapravo stvorio sustav koji se ne može dekodirati.
Opće informacije
Vigenèreova tablica za englesku abecedu imala je mnogo različitih oblika tumačenja unačini rada. Na primjer, Cezarova šifra pretpostavljala je prisutnost abecednog pomaka za određeni broj pozicija. Na primjer, pomak od tri slova značio bi da bi slovo A postalo D, a B postalo E. Šifra koju je stvorio Vigenère formirana je iz niza uzastopnih sustava Cezarovih šifri. Ovdje svaki pomak može imati drugačije značenje. Proces kodiranja može uključivati upotrebu posebnih abecednih tablica ili Vigenèreovih kvadrata (tablica). Za latinicu je stvoreno dvadeset i šest znakova, a svaki sljedeći redak u njima pomaknut je za određeni broj pozicija. Simbol riječi koja služi kao ključ određuje izbor korištene abecede.
Dešifriranje
Uz pomoć Vigenère enkripcije, opće karakteristike učestalosti ponavljanja znakova u izvoru su "zamagljene". Ipak, ostaju obilježja čije se pojavljivanje u tekstu redovito reproducira. Glavna slabost ovog kodiranja je ponavljanje tipki. To vam omogućuje da izgradite proces kriptoanalize koji se sastoji od dvije faze:
- Odredite duljinu lozinke. To se postiže analizom učestalosti distribucije različitih decimacija teksta. Drugim riječima, uzimaju izvor s šifrom u kojoj je svako drugo slovo dio koda, zatim koriste treće i tako dalje kao ključ.
- Upotreba alata za kriptoanalizu, što je ukupnoCezarove šifre, koje se lako mogu razbiti razmatranjem odvojeno jedna od druge.
Dužina se određuje pomoću Kasiska i Friedman testova.
Kasiska metoda
Prva osoba koja je mogla razviti algoritam za razbijanje Vigenèreove metode šifriranja bio je C. Babbage. Kao poticaj koristio je informacije dobivene tijekom razmjene pisama s J. Thwaitesom, gdje je tvrdio da je uspio razviti novi sustav kodiranja. Charles Babbage dokazao je suprotno svom sugovorniku svodeći ga na konkretan slučaj Vigenèreova djela. Tweiss je tada savjetovao Charlesu da hakuje izvor. Dekodiranje teksta skrivalo je riječi pjesme A. Tennysona, a ključna riječ bilo je ime njegove supruge Emily. Do objave otkrića nije došlo na zahtjev samog krekera. Isti algoritam otkrio je časnik pruske vojske, Friedrich Wilhelm Kasiska, po kojem je i dobio ime.
Ideja se temelji na tehnici periodičnog toka ključa. Prirodni oblik jezika također sadrži kombinacije slova koje se mogu često ponavljati i nazivaju se bigrami i trigrami. Njihova učestalost ponavljanja omogućuje pojavu šanse koja će pomoći u određivanju ključa za dešifriranje. Razmak između ponavljanja određenih struktura trebao bi odgovarati višestrukosti duljine slogana. Izračunom najdužeg ukupnog trajanja svake takve udaljenosti može se dobiti radna hipoteza za duljinu ključa.
Kappa test
Još jedan način dešifriranjaVigenèreova tablica i kodiranje koje proizlazi iz nje može se smatrati testom koji je izradio V. Fridman. Ova metoda je razvijena 1920. godine. Ovdje je korišten koncept indeksa podudaranja, koji bi mogao mjeriti učestalost ponavljanja određenih znakova, što bi omogućilo razbijanje šifriranog sustava. Imajući informaciju da se slučajno odabrani znakovi mogu podudarati s šansom od približno jednake 0,067% (za engleski), moguće je odrediti vjerojatnost njihovog podudaranja u tekstu. To vam omogućuje izradu procjene duljine ključa.
Analiza učestalosti
Nakon što možete odrediti veličinu duljine ključa, možete početi postavljati tekst u različite stupce u kojima će odgovarati nekom ključnom znaku. Svi stupci su formirani zahvaljujući izvornom tekstu, kodiranom Cezarovom šifrom. A ključ ove metode kodiranja je jedna govorna jedinica za Vigenèreov sustav. Koristeći alate koji omogućuju razbijanje Cezarovih šifri, time ćemo dovršiti dešifriranje teksta.
Unaprijeđeni oblik Kasiska testa, poznat kao Kirchhoffova metoda, temelji se na usporedbi pojavljivanja frekvencija s određenim simbolima u svakom stupcu. Zahvaljujući njima, uspoređuje se učestalost ponavljanja lika u izvornim tekstovima. Kako koristiti Vigenèreovu tablicu, znajući sve simbole ključeva, postaje jasno kriptoanalitičaru i neće ga biti teško pročitati u konačnom procesu dešifriranja. Sredstva Kirchhoffove metode nisu primjenjiva u slučajevima kada je zadana rešetka slova kodirana. To jest, postoji odstupanje od standardnog slijedaslova u abecedi. Međutim, važno je znati da je test podudaranja još uvijek usporediv s metodom Kasiska, te se stoga može koristiti za određivanje duljine ključeva za posebne slučajeve.
Varijabilitet
Sustav abecede može se temeljiti na mnogim drugim kvadratima, kojih ima dosta i lako se pamte. Primjenjivo na razini Vigenèreovog trga. Poznate analogije uključuju trg nazvan po admiralu F. Bufordu. Predstavlja retke Vigenèreove tablice, ali usmjerene unatrag. Sir Francis Beaufort je bio čovjek koji je stvorio ljestvicu za određivanje brzine strujanja vjetra.
Sumiranje
Primjer Vigenèreovog stola može se vidjeti na donjoj slici.
S općim podacima o ovoj metodi enkripcije, njezinoj povijesti, razvoju i odnosu s raznim znanstvenicima, metodama dešifriranja, prednostima i nedostacima, sada možemo jasno definirati ovaj koncept kao poseban način transformacije informacija iz jednog oblika u drugi pomoću cilj skrivanja izvornih podataka od određenog broja osoba. Sposobnost kodiranja poruka bila je važan strateški sastojak u svim ljudskim ratovima.
