Tässä artikkelissa tarkastelemme Vigenère-taulukkoa venäjän aakkosille, eli sen merkitystä kehityksessä. Tutustutaan terminologiaan, historiallisiin faktoihin. Tutkimme salauksen purkamista ja sen menetelmiä sekä paljon muuta, mikä lopulta antaa meille mahdollisuuden määritellä selkeästi Vigenère-taulukon käsite.
Esittely
On olemassa käsite "tiedon salaus" - se on tietty mekanismi tietojen tulkitsemiseksi toiseen muotoon, joka voidaan tunnistaa vain tietämällä, miten se puretaan.
Vigenère-salaus on yksi tällainen menetelmä tietojen monikirjaimiseen salaukseen tekemällä muutoksia kirjaimelliseen tekstiin, jotka voidaan lukea vain tuntemalla avaimet. Tätä monikirjaimista substituutiota ei keksitty kerralla. Ensimmäinen tiedemies, joka kuvaili tätä menetelmää, oli J. Battista Bellaso. Hän teki tämän kirjan La cifra del. Sig. vuonna 1553 menetelmä kuitenkin nimettiin ranskalaisen diplomaatin B. Vigenèren mukaan. Sen menetelmä on melko yksinkertainen ymmärtää ja toteuttaa. Se on myös tavallinen saavuttamatonkryptoanalyysityökalut.
Historiatiedot
L. Alberti, tunnettu arkkitehtuurin ja filosofian asiantuntija, tarjosi vuonna 1466 tarkastettavaksi ja arvioitavaksi tutkielman, joka sisälsi tietoa salauksesta, ja hänet lähetettiin paavin kansliaan. Tiedot kertoivat eri tavoista suorittaa tämä toimenpide. Työn lopputuloksen hän esitteli henkilökohtaisesti kehittämällään tiedon koodausmenetelmällä, jota hän kutsui "kuninkaiden arvoiseksi salakirjaksi". Tämä salausmekanismi oli monikirjaiminen rakenne, joka muodosti salauslevyn. Kirjapainon keksintö Saksassa vuonna 1518 antoi uutta tilaa kryptografian kehitykselle.
Vuonna 1553 otettiin toinen askel tämän ihmistoiminnan alueen kehittymisen mahdollistamiseksi. Tämän teki J. Bellazo. Hän kutsui työtään "Signor Bellason salakirjoitukseksi". Tässä avaimena käytettiin lausetta tai yhtä sanaa, joka toimi salasanana. Jatkossa näitä ajatuksia muutti Bellason maanmies, nimittäin J. B. Porta. Suurin muutos oli ehdotus luopua taulukon ensimmäisen rivin vakioaakkosjärjestyksestä ja siten siirtyminen mieliv altaisista aiheista otettuun järjestykseen, jota voidaan käyttää salauksen purkamiseen tarvittavana avaimena. Krypografian oppituntien mukaisesti taulukoiden rivit säilyttivät samat sykliset siirtymät. Portan julkaisema kirja "On Secret Correspondence" sisälsi tietoa suursalauksesta.
1500-luvun puoliväli,Italia. Täällä ilmestyi kirjapainos G. Cardanon työstä, jonka tarkoituksena oli heijastaa innovaatioita kryptografisissa ideoissa. Esimerkiksi "Cardano-hilan" käsite ilmestyi.
Kun Blaise tutustui Bellazon, Cardanon ja muiden ajattelijoiden teoksiin, hän kiinnostui myös kryptografiasta. Jatkossa hän loi Vigenère-salauksen. Toinen hänen merkittävä työnsä oli salakirjoituksia käsittelevän tutkielman kirjoittaminen. Siinä kirjailija yritti esittää kyberneettisen kryptografian perusteet.
Arvostelut salauksesta
Vigenère-taulukko ja sen käytöstä seuranneet tiedon koodausmenetelmät kestivät äärimmäisen "manuaalisen" tyyppisen murtumisen. Matemaatikko ja kirjailija L. Carroll myönsi tälle salausjärjestelmälle tittelin "särkymätön", jonka hän ilmaisi vuonna 1868 julkaistussa artikkelissa "Aakkosellinen salaus"
59 vuotta myöhemmin yksi amerikkalaisista aikakauslehdistä puhui Vigenèren menetelmästä kirjaimellisen tekstin polyaakkosellisessa salauksessa, aivan kuten Carroll oli aiemmin tehnyt. Kuitenkin 1800-luvulla keksittiin Kasiska-menetelmä, jonka avulla nämä väitteet voitiin kumota murtamalla salausjärjestelmä.
Gilbert Vernam yritti parantaa rikkinäistä salausta, mutta vaikka sen parannus huomioon otettaisiin, hän pysyi epävakaana krypta-analyysissä. Tulevaisuudessa Vernam itse on luonut järjestelmän, jota ei voida purkaa.
Yleistä tietoa
Englannin aakkosten Vigenère-taulukossa oli monia erilaisia tulkintamuotojatoimintatavat. Esimerkiksi Caesar-salaus oletti aakkosmuutoksen olemassaolon tietyllä määrällä paikkoja. Esimerkiksi kolmen kirjaimen siirto merkitsisi sitä, että kirjaimesta A tulisi D ja B:stä E. Vigenèren luoma salaus muodostuu sarjasta peräkkäisiä Caesar-salausjärjestelmiä. Tässä millä tahansa siirrolla voi olla erilainen merkitys. Koodausprosessi voi sisältää erityisten aakkostaulujen tai Vigenère-neliöiden (taulukoiden) käytön. Latinalaiselle aakkoselle luotiin 26 merkkiä, ja niiden myöhempiä rivejä siirrettiin tietyllä määrällä paikkoja. Avaimena toimivan sanan symboli määrää käytetyn aakkoston valinnan.
Salauksen purku
Vigenère-salauksen avulla lähteen merkkien toistotiheyden yleiset ominaisuudet "hämärtyvät". Jäljellä on kuitenkin piirteitä, joiden esiintyminen tekstissä toistetaan säännöllisesti. Tämän koodauksen suurin heikkous on avainten toisto. Tämän avulla voit rakentaa kryptoanalyysiprosessin, joka koostuu kahdesta vaiheesta:
- Määritä salasanan pituus. Tämä tehdään analysoimalla erilaisten tekstidesimaatioiden jakautumistiheyttä. Toisin sanoen he ottavat lähteen salauksella, jossa joka toinen kirjain on osa koodia, ja käyttävät sitten kolmatta ja niin edelleen avaimena.
- Salausanalyysityökalujen käyttö, mikä on kokonaismääräCaesar-salaukset, jotka voidaan helposti rikkoa tarkastelemalla niitä erikseen.
Pituus määritetään Kasiska- ja Friedman-testeillä.
Kasiska-menetelmä
Ensimmäinen henkilö, joka pystyi kehittämään algoritmin Vigenèren salausmenetelmän murtamiseen, oli C. Babbage. Kannustimena hän käytti J. Thwaitesin kanssa käydyssä kirjeenvaihdossa saatuja tietoja, joissa hän väitti pystyneensä kehittämään uuden koodausjärjestelmän. Charles Babbage osoitti keskustelukumppanilleen päinvastaisen pelkistämällä hänet tiettyyn Vigenèren työn tapaukseen. Sitten Tweiss neuvoi Charlesia hakkeroimaan lähteen. Tekstin dekoodaus piilotti A. Tennysonin runon sanat, ja avainsanana oli hänen vaimonsa Emilyn nimi. Löytön julkaiseminen ei tapahtunut krakkauksen itsensä pyynnöstä. Saman algoritmin löysi preussilainen armeijan upseeri Friedrich Wilhelm Kasiska, jonka mukaan se on nimetty.
Ajatus perustuu jaksolliseen avaimenkulkutekniikkaan. Kielen luonnollinen muoto sisältää myös usein toistuvia kirjainyhdistelmiä, joita kutsutaan bigrameiksi ja trigrammeiksi. Niiden toistotiheys antaa mahdollisuuden ilmestyä, joka auttaa määrittämään salauksen purkuavaimen. Tiettyjen rakenteiden toistojen välisen etäisyyden tulisi vastata iskulauseen pituuden moninaisuutta. Laskemalla kunkin tällaisen etäisyyden pisin kokonaiskesto voidaan saada työhypoteesi avaimen pituudelle.
Kappa testi
Toinen tapa purkaa salausVigenère-taulukkoa ja siitä johtuvaa koodausta voidaan pitää V. Fridmanin luomana testinä. Tämä menetelmä kehitettiin vuonna 1920. Tässä käytettiin täsmäysindeksin käsitettä, joka voisi mitata tiettyjen merkkien toistotiheyttä, mikä mahdollistaisi salausjärjestelmän rikkomisen. Kun on tietoa, että satunnaisesti valitut merkit voivat täsmää todennäköisyydellä, joka on noin 0,067 % (englanniksi), on mahdollista määrittää niiden yhteensopivuuden todennäköisyys tekstissä. Näin voit luoda arvion avaimen pituudesta.
Taajuusanalyysi
Kun olet määrittänyt avaimen pituuden koon, voit alkaa sovittaa tekstiä eri sarakkeisiin, joissa ne vastaavat jotakin avainmerkkiä. Kaikki sarakkeet on muodostettu alkuperäisen tekstin ansiosta, joka on koodattu Caesar-salauksella. Ja avain tähän koodausmenetelmään on yksi puheyksikkö Vigenère-järjestelmää varten. Käyttämällä työkaluja, jotka mahdollistavat Caesar-salauksen murtamisen, saamme tekstin salauksen purkamisen valmiiksi.
Kasiska-testin parannettu muoto, joka tunnetaan nimellä Kirchhoff-menetelmä, perustuu taajuuksien esiintymisen vertaamiseen kussakin sarakkeessa tiettyihin symboleihin. Niiden ansiosta verrataan merkin toiston tiheyttä lähdeteksteissä. Vigenère-taulukon käyttö, kun tietää kaikki avainten symbolit, tulee kryptanalyytikolle selväksi, eikä sen lukeminen ole vaikeaa lopullisessa salauksenpurkuprosessissa. Kirchhoff-menetelmän keinot eivät sovellu tapauksissa, joissa annettu kirjainhila on sekoitettu. Eli normaalista järjestyksestä poikkeaakirjaimet aakkosissa. On kuitenkin tärkeää tietää, että ottelutesti on edelleen verrattavissa Kasiska-menetelmään, ja siksi niillä voidaan määrittää näppäinten pituudet erikoistapauksissa.
Vaihtuvuus
Aakkosjärjestelmä voi perustua moniin muihin neliöihin, joita on melko vähän ja jotka on helppo muistaa. Soveltuu Vigenèren aukion tasolle. Tunnettuja analogioita ovat amiraali F. Bufordin mukaan nimetty aukio. Se edustaa Vigenère-taulukon rivejä, mutta osoittaa taaksepäin. Sir Francis Beaufort oli mies, joka loi asteikon tuulivirtojen nopeuden määrittämiseksi.
Yhteenveto
Esimerkki Vigenère-taulukosta näkyy alla olevassa kuvassa.
Tästä salausmenetelmästä, sen historiasta, kehityksestä ja suhteista eri tutkijoihin, salauksenpurkumenetelmistä, eduista ja haitoista saatujen yleisten tietojen perusteella voimme nyt selvästi määritellä tämän käsitteen erityiseksi tapaksi muuttaa tietoa muodosta toiseen. tarkoituksena on piilottaa alkuperäiset tiedot tietyltä henkilömäärältä. Kyky koodata viestejä on ollut tärkeä strateginen ainesosa kaikissa ihmissodissa.
