U ovom članku ćemo razmotriti Vigenèreovu tablicu za rusko pismo, odnosno njen značaj u razvoju. Hajde da se upoznamo sa terminologijom, istorijskim 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 polialfabetske enkripcije informacija unošenjem izmjena u doslovnom tekstu koji se može pročitati samo poznavanjem ključeva. Ova polialfabetska zamjena nije izmišljena odjednom. Prvi naučnik koji je opisao ovu metodu bio je J. Battista Bellaso. To je učinio na stranicama knjige La cifra del. Sig. 1553. godine, međutim, metoda je dobila ime po B. Vigenèreu, diplomati iz Francuske. Njegova metodologija je prilično jednostavna za razumijevanje i provedbu. Takođe je nedostupan običnimalati za kriptoanalizu.
Istorijski podaci
L. Alberti, poznati specijalista u oblasti arhitekture i filozofije, 1466. dao je na uvid i ocjenu raspravu koja je sadržavala informacije o šifriranju, poslat je u ured pape. Informacije govore o različitim načinima izvođenja ove radnje. Krajnji rezultat rada on je predstavio metodom kodiranja podataka koju je lično razvio, a koju je nazvao "šifra dostojna kraljeva". Ovaj mehanizam šifriranja bio je polialfabetska struktura koja je formirala disk za šifriranje. Pronalazak štamparske mašine u Nemačkoj 1518. dao je novi prostor za razvoj kriptografije.
Godine 1553. napravljen je još jedan korak kako bi se omogućilo da se ovo područje ljudske aktivnosti razvije. To je uradio J. Bellazo. Svoje djelo je nazvao "Šifra sinjora Belasa". Ovdje je fraza ili jedna riječ korištena kao ključ, koji je služio kao lozinka. U budućnosti, ove ideje je transformisao Belasov sunarodnik, naime J. B. Porta. Glavna promjena je prijedlog da se napusti standardni abecedni red u prvom redu tabele i, prema tome, prelazak na red preuzet iz proizvoljnih tema koje se mogu koristiti kao ključ potreban za dešifriranje. U skladu sa lekcijama kriptografije, redovi tabela su zadržali iste ciklične pomake. Knjiga "O tajnoj korespondenciji" koju je objavila Porta uključivala je podatke o bigramskoj šifri.
Sredinom 16. veka,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 sa radovima Belaza, Cardana i drugih mislilaca, počeo je da se zanima 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 da izloži osnove kibernetičke kriptografije.
Recenzije o šifri
Vigenère tabela i metode kodiranja podataka koje su proizašle iz njene upotrebe bile su izuzetno otporne na "ručno" pucanje. Matematičar i pisac L. Carroll dodijelio je ovom sistemu šifre titulu "neraskidivog", što je izrazio u članku o "Alfabetskoj šifri" objavljenom 1868.
59 godina kasnije, jedan od američkih časopisa govorio je o Vigenèreovoj metodi polialfabetske enkripcije doslovnog teksta, baš kao i Carroll ranije. Međutim, u 19. veku je izmišljena Kasiska metoda, koja je omogućila da se ove tvrdnje pobiju razbijanjem sistema šifri.
Gilbert Vernam je pokušao da poboljša pokvarenu šifru, ali čak i uzimajući u obzir njeno poboljšanje, ostao je nestabilan za kriptoanalizu. U budućnosti, sam Vernam je zapravo stvorio sistem koji se ne može dekodirati.
Opće informacije
Vigenèreova tabela za engleski alfabet imala je mnogo različitih oblika tumačenja unačini rada. Na primjer, Cezarova šifra je pretpostavila prisustvo alfabetskog pomaka za određeni broj pozicija. Na primjer, pomak od tri slova bi značio da će slovo A postati D, a B postati E. Šifra koju je kreirao Vigenère formira se iz niza uzastopnih Cezarovih sistema šifri. Ovdje svaka promjena može imati drugačije značenje. Proces kodiranja može uključivati upotrebu posebnih abecednih tablica ili Vigenèreovih kvadrata (tabela). Za latinicu je kreirano 26 znakova, a svaki sljedeći red u njima pomjeren je za određeni broj pozicija. Simbol riječi koja služi kao ključ određuje izbor korištene abecede.
Dešifriranje
Uz pomoć Vigenère enkripcije, opšte karakteristike učestalosti ponavljanja karaktera u izvoru su "zamagljene". Ipak, ostaju karakteristike čije se pojavljivanje u tekstu redovno reproducira. Glavna slabost ovog kodiranja je ponavljanje ključeva. Ovo vam omogućava da izgradite proces kriptoanalize koji se sastoji od dvije faze:
- Odredite dužinu lozinke. Ovo se radi analizom učestalosti distribucije različitih decimacija teksta. Drugim riječima, uzimaju izvor sa 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 podsticaj koristio je informacije dobijene tokom razmjene pisama sa J. Thwaitesom, gdje je tvrdio da je mogao razviti novi sistem kodiranja. Charles Babbage je dokazao suprotno svom sagovorniku svodeći ga na poseban slučaj Vigenèreovog djela. Tweiss je tada savjetovao Charlesa da hakuje izvor. U dekodiranju teksta skrivene su riječi pjesme A. Tennysona, a ključna riječ je bilo ime njegove supruge Emily. Do objave otkrića nije došlo na zahtjev samog krekera. Isti algoritam je otkrio oficir pruske vojske, Friedrich Wilhelm Kasiska, po kome je i dobio ime.
Ideja se zasniva 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 omogućava pojavu šanse koja će pomoći u određivanju ključa za dešifriranje. Razmak između ponavljanja određenih struktura treba da odgovara višestrukosti dužine slogana. Izračunavanjem najdužeg ukupnog trajanja svake takve udaljenosti, može se dobiti radna hipoteza za dužinu ključa.
Kappa test
Još jedan način dešifriranjaVigenèreova tabela i kodiranje koje proizilazi iz nje može se smatrati testom koji je kreirao V. Fridman. Ova metoda je razvijena 1920. Ovdje je korišten koncept indeksa podudaranja, koji bi mogao mjeriti učestalost ponavljanja određenih znakova, što bi omogućilo razbijanje sistema šifriranja. Imajući informaciju da se nasumično odabrani znakovi mogu podudarati sa šansom od približno 0,067% (za engleski), moguće je odrediti vjerovatnoću njihovog podudaranja u tekstu. Ovo vam omogućava da napravite procjenu dužine ključa.
Analiza učestalosti
Nakon što možete odrediti veličinu dužine ključa, možete početi sa uklapanjem teksta u različite kolone u kojima će odgovarati nekom ključnom karakteru. Svi stupci su formirani zahvaljujući originalnom tekstu, kodiranom Cezarovom šifrom. A ključ ove metode kodiranja je jedna govorna jedinica za Vigenèreov sistem. Koristeći alate koji omogućavaju razbijanje Cezarovih šifri, time ćemo dovršiti dešifriranje teksta.
Unaprijeđeni oblik Kasiska testa, poznat kao Kirchhoffova metoda, zasniva se na poređenju pojavljivanja frekvencija sa određenim simbolima u svakoj koloni. Zahvaljujući njima, uspoređuje se učestalost ponavljanja nekog znaka u izvornim tekstovima. Kako koristiti Vigenèreovu tablicu, znajući sve simbole ključeva, postaje jasno kriptoanalitičaru i neće biti teško pročitati je u konačnom procesu dešifriranja. Sredstva Kirchhoffove metode nisu primjenjiva u slučajevima kada je data rešetka slova kodirana. Odnosno, postoji odstupanje od standardnog nizaslova u abecedi. Međutim, važno je znati da je test podudaranja još uvijek uporediv sa Kasiska metodom, te se stoga mogu koristiti za određivanje dužine ključeva za posebne slučajeve.
Varijabilnost
Sistem alfabeta može se zasnivati na mnogim drugim kvadratima, kojih ima dosta i lako se pamte. Primjenjivo uporedo sa Vigenèreovim trgom. Poznate analogije uključuju trg nazvan po admiralu F. Bufordu. Predstavlja redove Vigenèreove tablice, ali usmjerene unazad. Sir Francis Beaufort je bio čovjek koji je stvorio skalu za određivanje brzine strujanja vjetra.
Sumiranje
Primjer Vigenère stola može se vidjeti na slici ispod.
Sa opštim podacima o ovoj metodi enkripcije, njenoj istoriji, razvoju i odnosu sa raznim naučnicima, metodama dešifrovanja, prednostima i nedostacima, sada možemo jasno definisati ovaj koncept kao poseban način transformacije informacija iz jednog oblika u drugi pomoću sa ciljem sakrivanja originalnih podataka od određenog broja osoba. Sposobnost kodiranja poruka bila je važan strateški sastojak u svim ljudskim ratovima.
