Ebben a cikkben megvizsgáljuk az orosz ábécé Vigenère-táblázatát, nevezetesen annak fejlődési jelentőségét. Ismerkedjünk meg a terminológiával, történelmi tényekkel. Tanulmányozzuk a visszafejtést és annak módszereit, valamint még sok mást, ami végső soron lehetővé teszi számunkra, hogy világosan meghatározzuk a Vigenère-tábla fogalmát.
Bevezetés
Létezik az "információtitkosítás" fogalma – ez egy bizonyos mechanizmus az információk másik formába történő értelmezésére, amelyet csak a visszafejtési mód ismeretében lehet felismerni.
A Vigenère-rejtjel az információ polialfabetikus titkosításának egyik ilyen módszere azáltal, hogy olyan változtatásokat hajt végre a szó szerinti szövegben, amelyek csak a kulcsok ismeretében olvashatók. Ezt a többalfabetikus helyettesítést nem egyszerre találták ki. Az első tudós, aki leírta ezt a módszert, J. Battista Bellaso volt. Ezt a La cifra del című könyv lapjain tette. Sig. 1553-ban azonban a módszert B. Vigenère francia diplomatáról nevezték el. Módszertana meglehetősen egyszerű megérteni és végrehajtani. A hétköznapok számára is elérhetetlenkriptoanalízis eszközök.
Történelmi adatok
L. Alberti, az építészet és a filozófia ismert szakembere 1466-ban egy titkosítási információkat tartalmazó értekezést bocsátott ellenőrzésre és értékelésre, és a pápa hivatalába küldték. Az információ a művelet végrehajtásának különböző módjairól szólt. A munka végeredményét egy általa személyesen kidolgozott adatkódolási módszerben mutatta be, amelyet "királyokhoz méltó rejtjelnek" nevezett. Ez a titkosítási mechanizmus egy többalfabetikus szerkezet volt, amely titkosítólemezt alkotott. A nyomdagép 1518-as németországi feltalálása új teret adott a kriptográfia fejlődésének.
1553-ban újabb lépést tettek, hogy lehetővé tegyék az emberi tevékenység ezen területének fejlődését. Ezt J. Bellazo tette. Művét "Signor Bellaso rejtjelének" nevezte. Itt egy kifejezést vagy egy szót használtak kulcsként, amely jelszóként szolgált. A jövőben ezeket az elképzeléseket Bellaso honfitársa, nevezetesen J. B. Porta alakította át. A fő változás az volt, hogy a táblázat első sorában felhagytak a szokásos ábécé sorrenddel, és ezzel áttértek egy tetszőleges témakörökből vett sorrendre, amely a visszafejtéshez szükséges kulcsként használható. A kriptográfia tanulságainak megfelelően a táblázatok sorai ugyanazokat a ciklikus eltolódásokat tartották. A Porta által kiadott "A titkos levelezésről" című könyv tartalmazott információkat a bigram-rejtjelről.
16. század közepe,Olaszország. Itt jelent meg G. Cardano munkájának könyvkiadása, amelynek célja a kriptográfiai ötletek innovációjának tükrözése volt. Például megjelent a „Cardano rács” fogalma.
Miután Blaise megismerkedett Bellazo, Cardano és más gondolkodók munkáival, a kriptográfiai munka iránt is érdeklődni kezdett. A jövőben ő alkotta meg a Vigenère-rejtjelet. Egy másik jelentős munkája a rejtjelekről szóló értekezés megírása volt. Ebben a szerző megpróbálta lefektetni a kibernetikus kriptográfia alapjait.
Vélemények a titkosításról
A Vigenère tábla és a használatából következő adatkódolási módszerek rendkívül ellenállóak voltak a "manuális" típusú repedésekkel szemben. L. Carroll matematikus és író ezt a titkosítási rendszert "feltörhetetlen" címmel tüntette ki, amit az "Alfabetikus rejtjelről" szóló, 1868-ban megjelent cikkében fejezte ki
59 évvel később az egyik amerikai magazin Vigenère módszeréről beszélt a szó szerinti szöveg polialfabetikus titkosítására, akárcsak Carroll korábban. A 19. században azonban feltalálták a Kasiska-módszert, amely lehetővé tette ezen állítások cáfolatát a titkosítási rendszer feltörésével.
Gilbert Vernam kísérletet tett a törött rejtjel javítására, de még a javítást figyelembe véve is instabil maradt a kriptoanalízis számára. A jövőben Vernam maga hozott létre egy olyan rendszert, amelyet nem lehet dekódolni.
Általános információ
Az angol ábécé Vigenère-táblázatának sokféle értelmezése voltműködési módok. Például a Caesar-rejtjel bizonyos számú pozícióval ábécé-eltolás jelenlétét feltételezte. Például egy hárombetűs eltolás azt jelentené, hogy az A betűből D lesz, B betűből pedig E. A Vigenère által létrehozott rejtjel több egymást követő Caesar-rejtjelrendszerből áll. Itt minden váltásnak más jelentése lehet. A kódolási folyamat magában foglalhatja speciális ábécé-táblázatok vagy Vigenère-négyzetek (táblázatok) használatát. Huszonhat karaktert hoztak létre a latin ábécé számára, és ezekben minden további sor egy bizonyos számú pozícióval eltolódott. A kulcsként szolgáló szó szimbóluma határozza meg a használt ábécé kiválasztását.
Dekódolás
A Vigenère titkosítás segítségével "elmosódnak" a forrásban a karakterismétlések gyakoriságának általános jellemzői. Vannak azonban olyan jellemzők, amelyek megjelenését a szövegben rendszeresen megismétlik. Ennek a kódolásnak a fő gyengesége a billentyűk ismétlése. Ez lehetővé teszi egy két szakaszból álló kriptoanalízis folyamat felépítését:
- Határozza meg a jelszó hosszát. Ez a különféle szövegtizedek eloszlási gyakoriságának elemzésével történik. Más szóval, olyan kóddal rendelkező forrást vesznek, amelyben minden második betű a kód része, majd a harmadikat használják kulcsként, és így tovább.
- A kriptográfiai elemző eszközök használata, ami a teljesCaesar-rejtjelek, amelyek könnyen feltörhetők, ha egymástól elkülönítve tekintjük őket.
A hosszt a Kasiska- és Friedman-teszttel határozzuk meg.
Kasiska-módszer
C. Babbage volt az első ember, aki ki tudott fejleszteni egy algoritmust a Vigenère titkosítási módszer feltörésére. Ösztönzésül a J. Thwaites-szel folytatott levélváltás során kapott információkat használta fel, ahol azt állította, hogy képes volt új kódolási rendszert kifejleszteni. Charles Babbage az ellenkezőjét bizonyította beszélgetőpartnerének azzal, hogy Vigenère művének egy konkrét esetére redukálta őt. Tweiss ezután azt tanácsolta Charlesnak, hogy törje fel a forrást. A szöveg dekódolása A. Tennyson versének szavait rejtette magában, a kulcsszó pedig felesége, Emily neve volt. A felfedezés nyilvánosságra hozatalára nem magának a crackernek a kérésére került sor. Ugyanezt az algoritmust fedezte fel a porosz hadsereg tisztje, Friedrich Wilhelm Kasiska, akiről el is nevezték.
Az ötlet a periodikus kulcsáramlási technikán alapul. A nyelv természetes formája gyakran ismételhető betűkombinációkat is tartalmaz, amelyeket bigramoknak és trigramoknak neveznek. Ismétlési gyakoriságuk lehetővé teszi, hogy megjelenjenek, ami segít meghatározni a visszafejtési kulcsot. Az egyes szerkezetek ismétlődése közötti távolságnak meg kell felelnie a szlogen hosszának többszörösének. Az egyes ilyen távolságok leghosszabb teljes időtartamának kiszámításával munkahipotézist kaphatunk a kulcshosszra vonatkozóan.
Kappa teszt
A visszafejtés másik módjaA Vigenère tábla és az abból származó kódolás V. Fridman által készített tesztnek tekinthető. Ezt a módszert 1920-ban fejlesztették ki. Itt az egyezési index fogalmát használták, amely bizonyos karakterek ismétlődési gyakoriságát mérheti, ami lehetővé teszi a titkosítási rendszer feltörését. Olyan információk birtokában, amelyek szerint a véletlenszerűen kiválasztott karakterek körülbelül 0,067%-os eséllyel egyezhetnek (angol nyelven), meg lehet határozni egyezésük valószínűségét a szövegben. Ez lehetővé teszi a kulcs hosszának becslését.
Gyakoriságelemzés
Miután meghatározta a kulcs hosszának méretét, elkezdheti a szöveg beillesztését különböző oszlopokba, amelyekben azok valamelyik kulcskarakternek felelnek meg. Minden oszlop az eredeti szövegnek köszönhető, a Caesar-rejtjellel kódolva. Ennek a kódolási módszernek a kulcsa a Vigenère rendszer egyetlen beszédegysége. A Caesar-rejtjelek feltörését lehetővé tevő eszközök használatával befejezzük a szöveg visszafejtését.
A Kasiska-teszt továbbfejlesztett formája, amelyet Kirchhoff-módszerként ismernek, a frekvenciák előfordulásának összehasonlítása az egyes oszlopokban lévő bizonyos szimbólumokkal. Nekik köszönhetően a forrásszövegekben egy karakter ismétlődési gyakoriságát hasonlítják össze. A Vigenère tábla használata a kulcsok összes szimbólumának ismeretében világossá válik a kriptoanalitikus számára, és nem lesz nehéz elolvasni a végső visszafejtési folyamat során. A Kirchhoff-módszer eszközei nem alkalmazhatók olyan esetekben, amikor az adott betűrácsot kódolják. Vagyis eltérés van a standard sorrendtőlbetűk az ábécében. Fontos azonban tudni, hogy az egyezésteszt továbbra is összevethető a Kasiska-módszerrel, ezért speciális esetekben használhatók a billentyűk hosszának meghatározására.
Variability
Az ábécé-rendszer sok más négyzeten alapulhat, amelyek közül jó néhány van, és könnyen megjegyezhető. A Vigenère térrel egyenrangúan alkalmazható. A jól ismert hasonlatok közé tartozik egy F. Buford admirálisról elnevezett tér. A Vigenère-tábla sorait ábrázolja, de hátrafelé mutat. Sir Francis Beaufort volt az az ember, aki megalkotta a skálát a széláramok sebességének meghatározásához.
Összegzés
Példa a Vigenère-táblázatra az alábbi ábrán látható.
E titkosítási módszerre, történetére, fejlődésére és a különböző tudósokkal való kapcsolataira, a visszafejtési módszerekre, előnyeire és hátrányaira vonatkozó általános adatok alapján most már egyértelműen meghatározhatjuk ezt a fogalmat, mint az információk egyik formából a másikba történő átalakításának speciális módját. az eredeti adatok bizonyos számú személy elől való elrejtése. Az üzenetek kódolásának képessége minden emberi háború fontos stratégiai összetevője.
