In hierdie artikel sal ons die Vigenère-tabel vir die Russiese alfabet oorweeg, naamlik die betekenis daarvan in ontwikkeling. Kom ons maak kennis met die terminologie, historiese feite. Ons sal dekripsie en sy metodes bestudeer, asook baie meer, wat ons uiteindelik sal toelaat om die konsep van die Vigenère-tabel duidelik te definieer.
Inleiding
Daar is 'n konsep van "inligting-enkripsie" - dit is 'n sekere meganisme om inligting in 'n ander vorm te interpreteer, wat slegs herken kan word deur te weet hoe dit gedekripteer word.
Die Vigenère-syfer is een so 'n metode van poli-alfabetiese enkripsie van inligting deur veranderinge aan te bring in die letterlike teks wat slegs gelees kan word deur die sleutels te ken. Hierdie polyalfabetiese vervanging is nie op een slag uitgevind nie. Die eerste wetenskaplike wat hierdie metode beskryf het, was J. Battista Bellaso. Hy het dit in die bladsye van die boek La cifra del gedoen. Sig. in 1553 is die metode egter vernoem na B. Vigenère, 'n diplomaat van Frankryk. Die metodologie daarvan is redelik eenvoudig om te verstaan en uit te voer. Dit is ook ontoeganklik vir gewonekriptanalise-nutsgoed.
Historiese data
L. Alberti, 'n bekende spesialis op die gebied van argitektuur en filosofie, het in 1466 vir inspeksie en evaluering 'n verhandeling voorsien wat inligting oor enkripsie bevat, hy is na die kantoor van die Pous gestuur. Die inligting het vertel van verskillende maniere om hierdie aksie uit te voer. Die eindresultaat van die werk is deur hom aangebied in 'n metode van enkodering van data wat hy persoonlik ontwikkel het, wat hy genoem het "'n syfer wat konings waardig is." Hierdie enkripsiemeganisme was 'n poli-alfabetiese struktuur wat 'n enkripsieskyf gevorm het. Die uitvinding van die drukpers in Duitsland in 1518 het nuwe ruimte gegee vir die ontwikkeling van kriptografie.
In 1553 is nog 'n stap geneem om hierdie gebied van menslike aktiwiteit te laat ontwikkel. Dit is deur J. Bellazo gedoen. Hy het sy werk "The Cipher of Signor Bellaso" genoem. Hier is 'n frase of een woord as 'n sleutel gebruik, wat as 'n wagwoord gedien het. In die toekoms is hierdie idees getransformeer deur Bellaso se landgenoot, naamlik J. B. Porta. Die belangrikste verandering was die voorstel om die standaard alfabetiese volgorde in die eerste tabelry te laat vaar en dus die oorgang na 'n volgorde geneem uit arbitrêre onderwerpe wat gebruik kan word as die sleutel wat nodig is vir dekripsie. In ooreenstemming met die lesse van kriptografie het die rye van die tabelle dieselfde sikliese verskuiwings behou. Die boek "On Secret Correspondence" wat deur Porta gepubliseer is, het inligting oor die bigram-syfer ingesluit.
Mid 16de eeu,Italië. Hier het 'n boekuitgawe van die werk van G. Cardano verskyn, wat daarop gemik was om innovasie in kriptografiese idees te weerspieël. Byvoorbeeld, die konsep van die "Cardano-rooster" het verskyn.
Nadat Blaise met die werke van Bellazo, Cardano en ander denkers kennis gemaak het, het hy ook in kriptografiese werk begin belangstel. In die toekoms het hy die Vigenère-syfer geskep. Nog 'n belangrike werk van hom was die skryf van 'n verhandeling oor syfers. Daarin het die skrywer probeer om die basiese beginsels van kubernetiese kriptografie uiteen te sit.
Resensies oor die syfer
Die Vigenère-tabel en die data-enkoderingsmetodes wat uit die gebruik daarvan gevolg het, was uiters bestand teen "handmatige" tipe krake. Die wiskundige en skrywer L. Carroll het aan hierdie syferstelsel die titel "onbreekbaar" toegeken, wat hy uitgedruk het in 'n artikel oor die "Alfabetiese syfer" wat in 1868 gepubliseer is
59 jaar later het een van die Amerikaanse tydskrifte gepraat oor Vigenère se metode van poli-alfabetiese enkripsie van letterlike teks, net soos Carroll voorheen. In die 19de eeu is die Kasiska-metode egter uitgevind, wat dit moontlik gemaak het om hierdie aansprake te weerlê deur die syferstelsel te breek.
Gilbert Vernam het 'n poging aangewend om die gebroke syfer te verbeter, maar selfs met inagneming van die verbetering daarvan, het hy onstabiel gebly vir kriptanalise. In die toekoms het Vernam self eintlik 'n stelsel geskep wat nie gedekodeer kan word nie.
Algemene inligting
Die Vigenère-tabel vir die Engelse alfabet het baie verskillende vorme van interpretasie in gehadmaniere van werking. Die Caesar-syfer het byvoorbeeld die teenwoordigheid van 'n alfabetiese verskuiwing met 'n sekere aantal posisies aanvaar. Byvoorbeeld, 'n drieletterverskuiwing sal beteken dat die letter A 'n D word en B 'n E. Die syfer wat deur Vigenère geskep word, word uit 'n reeks opeenvolgende Caesar-syferstelsels gevorm. Hier kan enige verskuiwing 'n ander betekenis hê. Die enkoderingsproses kan die gebruik van spesiale alfabetiese tablette of Vigenère-vierkante (tabelle) behels. Ses-en-twintig karakters is vir die Latynse alfabet geskep, en enige daaropvolgende reël in hulle is met 'n sekere aantal posisies verskuif. Die simbool van die woord wat as sleutel dien, bepaal die keuse van die alfabet wat gebruik word.
Dekripsie
Met die hulp van Vigenère-enkripsie is die algemene kenmerke van die frekwensie van karakterherhaling in die bron "vervaag". Daar bly egter kenmerke waarvan die voorkoms in die teks gereeld weergegee word. Die belangrikste swakheid van hierdie enkodering is die herhaling van sleutels. Dit laat jou toe om 'n kriptanalise-proses te bou wat uit twee fases bestaan:
- Bepaal die wagwoordlengte. Dit word gedoen deur die verspreidingsfrekwensie van verskeie teksdesimasies te analiseer. Met ander woorde, hulle neem 'n bron met 'n syfer waarin elke tweede letter deel van die kode is, gebruik dan die derde, ensovoorts as 'n sleutel.
- Die gebruik van kriptanalise-instrumente, wat die totaal isCaesar-syfers, wat maklik gebreek kan word deur dit apart van mekaar te beskou.
Lengte word bepaal deur die Kasiska- en Friedman-toetse te gebruik.
Kasiska-metode
Die eerste persoon wat 'n algoritme kon ontwikkel om die Vigenère-enkripsiemetode te breek, was C. Babbage. As aansporing het hy inligting gebruik wat tydens 'n briefwisseling met J. Thwaites ontvang is, waar hy beweer het dat hy 'n nuwe enkoderingstelsel kon ontwikkel. Charles Babbage het die teendeel aan sy gespreksgenoot bewys deur hom tot 'n spesifieke geval van Vigenère se werk te reduseer. Tweiss het Charles toe aangeraai om die bron te kap. Die dekodering van die teks het die woorde van A. Tennyson se gedig versteek, en die sleutelwoord was die naam van sy vrou, Emily. Die publikasie van die ontdekking het nie op versoek van die kraker self plaasgevind nie. Dieselfde algoritme is ontdek deur 'n Pruisiese leëroffisier, Friedrich Wilhelm Kasiska, na wie dit vernoem is.
Die idee is gebaseer op die periodieke sleutelvloeitegniek. Die natuurlike vorm van die taal bevat ook letterkombinasies wat gereeld herhaal kan word en word bigramme en trigramme genoem. Hul frekwensie van herhaling laat 'n kans toe om te verskyn wat sal help om die dekripsiesleutel te bepaal. Die afstand tussen die herhaling van sekere strukture moet ooreenstem met die veelheid van die lengte van die slagspreuk. Deur die langste totale duur van elke sodanige afstand te bereken, kan 'n werkhipotese vir die sleutellengte verkry word.
Kappa-toets
Nog 'n manier om te dekripteerDie Vigenère-tabel en die enkodering wat daaruit voortspruit, kan beskou word as 'n toets wat deur V. Fridman geskep is. Hierdie metode is in 1920 ontwikkel. Hier is die konsep van 'n passingsindeks gebruik, wat die frekwensie van herhaling van spesifieke karakters kan meet, wat dit moontlik maak om die syferstelsel te breek. Met inligting wat ewekansig geselekteerde karakters kan ooreenstem met 'n kans van ongeveer gelykstaande aan 0,067% (vir Engels), is dit moontlik om die waarskynlikheid van hul ooreenstemming in die teks te bepaal. Dit laat jou toe om 'n skatting van die sleutellengte te skep.
Frekwensie-analise
Nadat jy die grootte van die sleutellengte kan bepaal, kan jy begin om teks in verskeie kolomme in te pas waarin hulle met een of ander sleutelkarakter sal ooreenstem. Alle kolomme word gevorm danksy die oorspronklike teks, geënkodeer met die Caesar-syfer. En die sleutel tot hierdie koderingsmetode is een spraakeenheid vir die Vigenère-stelsel. Deur gebruik te maak van gereedskap wat toelaat dat Caesar-syfers breek, sal ons die dekripsie van die teks voltooi.
'n Verbeterde vorm van die Kasiska-toets, bekend as die Kirchhoff-metode, is gebaseer op die vergelyking van die voorkoms van frekwensies met sekere simbole in elke kolom. Danksy hulle word die frekwensie van herhaling van 'n karakter in die brontekste vergelyk. Hoe om die Vigenère-tabel te gebruik, deur al die simbole van die sleutels te ken, word dit vir die kriptanalis duidelik en dit sal nie moeilik wees om dit in die finale dekripsieproses te lees nie. Die middele van die Kirchhoff-metode is nie van toepassing in gevalle waar die gegewe rooster van letters deurmekaar is nie. Dit wil sê, daar is 'n afwyking van die standaardvolgordeletters in die alfabet. Dit is egter belangrik om te weet dat die pasmaattoets steeds vergelykbaar is met die Kasiska-metode, en daarom kan hulle gebruik word om die lengte van sleutels vir spesiale gevalle te bepaal.
Veranderlikheid
Die alfabetstelsel kan op baie ander blokkies gebaseer word, waarvan daar 'n hele paar is en maklik is om te onthou. Toepaslik op gelyke voet met die Vigenère-plein. Bekende analogieë sluit 'n vierkant in wat na admiraal F. Buford vernoem is. Dit verteenwoordig die rye van die Vigenère-tabel, maar wys agtertoe. Sir Francis Beaufort was die man wat die skaal geskep het om die spoed van windstrome te bepaal.
Opsomming
'n Voorbeeld van 'n Vigenère-tabel kan in die figuur hieronder gesien word.
Met algemene data oor hierdie enkripsiemetode, die geskiedenis, ontwikkeling en verhouding met verskeie wetenskaplikes, dekripsiemetodes, voordele en nadele, kan ons hierdie konsep nou duidelik definieer as 'n spesiale manier om inligting van een vorm na 'n ander te transformeer met die doel om die oorspronklike data vir 'n sekere aantal persone weg te steek. Die vermoë om boodskappe te enkodeer was 'n belangrike strategiese bestanddeel in alle menslike oorloë.
