I den här artikeln kommer vi att överväga Vigenère-tabellen för det ryska alfabetet, nämligen dess betydelse i utvecklingen. Låt oss bekanta oss med terminologin, historiska fakta. Vi kommer att studera dekryptering och dess metoder, såväl som mycket mer, vilket i slutändan kommer att göra det möjligt för oss att tydligt definiera konceptet med Vigenère-tabellen.
Introduktion
Det finns ett koncept med "informationskryptering" - det är en viss mekanism för att tolka information till en annan form, som bara kan kännas igen genom att känna till hur den är dekrypterad.
Vigenère-chiffret är en sådan metod för polyalfabetisk kryptering av information genom att göra ändringar i den bokstavliga texten som bara kan läsas genom att känna till nycklarna. Denna polyalfabetiska substitution uppfanns inte på en gång. Den första vetenskapsmannen som beskrev denna metod var J. Battista Bellaso. Han gjorde detta på sidorna i boken La cifra del. Sig. 1553 fick metoden dock sitt namn efter B. Vigenère, en diplomat från Frankrike. Dess metod är ganska enkel att förstå och utföra. Det är också otillgängligt för vanligakryptoanalysverktyg.
Historisk data
L. Alberti, en välkänd specialist inom arkitektur och filosofi, gav 1466 för inspektion och utvärdering en avhandling som innehöll information om kryptering, han skickades till påvens kontor. Informationen berättade om olika sätt att utföra denna åtgärd. Slutresultatet av arbetet presenterades av honom i en metod för att koda data som han personligen utvecklade, som han kallade "ett chiffer värdigt kungar." Denna krypteringsmekanism var en polyalfabetisk struktur som bildade en krypteringsskiva. Uppfinningen av tryckpressen i Tyskland 1518 gav nytt utrymme för utvecklingen av kryptografi.
År 1553 togs ytterligare ett steg för att tillåta detta område av mänsklig verksamhet att utvecklas. Detta gjordes av J. Bellazo. Han kallade sitt verk "The Chipher of Signor Bellaso". Här användes en fras eller ett ord som nyckel, vilket fungerade som lösenord. I framtiden förvandlades dessa idéer av Bellasos landsman, nämligen J. B. Porta. Den huvudsakliga förändringen var förslaget att överge den vanliga alfabetiska ordningen i den första tabellraden och därför övergången till en ordning hämtad från godtyckliga ämnen som kan användas som nyckeln som behövs för dekryptering. I enlighet med lärdomarna i kryptografi behöll tabellraderna samma cykliska skiftningar. Boken "On Secret Correspondence" utgiven av Porta innehöll information om bigramchifferet.
mitten av 1500-talet,Italien. Här dök en bokutgåva av G. Cardanos arbete, som syftade till att spegla innovation i kryptografiska idéer. Till exempel dök konceptet med "Cardano-galler" upp.
Efter att Blaise bekantat sig med verk av Bellazo, Cardano och andra tänkare, blev han också intresserad av kryptografiskt arbete. I framtiden skapade han Vigenère-chifferet. Ett annat betydande verk av honom var att skriva en avhandling om chiffer. I den försökte författaren förklara grunderna för cybernetisk kryptografi.
Recensioner om chiffern
Vigenère-tabellen och datakodningsmetoderna som följde av dess användning var extremt resistenta mot "manuell" typ av sprickbildning. Matematikern och författaren L. Carroll gav detta chiffersystem titeln "unbreakable", vilket han uttryckte i en artikel om "Alphabetic cipher" publicerad 1868
59 år senare talade en av de amerikanska tidningarna om Vigenères metod för polyalfabetisk kryptering av bokstavlig text, precis som Carroll hade tidigare. På 1800-talet uppfanns dock Kasiska-metoden, vilket gjorde det möjligt att motbevisa dessa påståenden genom att bryta chiffersystemet.
Gilbert Vernam gjorde ett försök att förbättra det trasiga chifferet, men även med tanke på dess förbättring förblev han instabil mot kryptoanalys. I framtiden har Vernam själv faktiskt skapat ett system som inte går att avkoda.
Allmän information
Vigenère-tabellen för det engelska alfabetet hade många olika tolkningsformerarbetssätt. Till exempel antog Caesar-chifferet närvaron av en alfabetisk förskjutning med ett visst antal positioner. Till exempel skulle en trebokstavsförskjutning innebära att bokstaven A skulle bli ett D och B skulle bli ett E. Chifferet skapat av Vigenère är bildat av en serie på varandra följande Caesar-chiffersystem. Här kan vilket skifte som helst ha en annan innebörd. Kodningsprocessen kan innebära användning av speciella alfabetiska tabletter eller Vigenère-rutor (tabeller). Tjugosex tecken skapades för det latinska alfabetet, och varje efterföljande rad i dem flyttades med ett visst antal positioner. Symbolen för ordet som fungerar som nyckel bestämmer valet av alfabetet som används.
Dekryptering
Med hjälp av Vigenère-kryptering är de allmänna egenskaperna för teckenupprepningsfrekvensen i källan "suddig". Det finns dock kvar drag vars utseende i texten regelbundet återges. Den största svagheten med denna kodning är upprepningen av nycklar. Detta låter dig bygga en kryptoanalysprocess som består av två steg:
- Bestämma lösenordslängden. Detta görs genom att analysera distributionsfrekvensen för olika textdecimeringar. Med andra ord, de tar en källa med ett chiffer där varannan bokstav är en del av koden, använder sedan den tredje osv. som en nyckel.
- Användningen av kryptoanalysverktyg, vilket är den totala summanCaesar-chiffer, som lätt kan brytas genom att betrakta dem separat från varandra.
Längden bestäms med hjälp av Kasiska och Friedman-testerna.
Kasiska Method
Den första personen som kunde utveckla en algoritm för att bryta Vigenères krypteringsmetod var C. Babbage. Som ett incitament använde han information som erhölls under en skriftväxling med J. Thwaites, där han hävdade att han kunde utveckla ett nytt kodningssystem. Charles Babbage bevisade motsatsen för sin samtalspartner genom att reducera honom till ett särskilt fall av Vigenères verk. Tweiss rådde sedan Charles att hacka källan. Avkodningen av texten dolde orden i A. Tennysons dikt, och nyckelordet var namnet på hans fru, Emily. Offentliggörandet av upptäckten skedde inte på begäran av knäckaren själv. Samma algoritm upptäcktes av en preussisk arméofficer, Friedrich Wilhelm Kasiska, som den är uppkallad efter.
Idén är baserad på den periodiska nyckelflödestekniken. Språkets naturliga form innehåller också bokstavskombinationer som kan upprepas ofta och kallas bigram och trigram. Deras upprepningsfrekvens tillåter en chans att dyka upp som hjälper till att bestämma dekrypteringsnyckeln. Avståndet mellan upprepningen av vissa strukturer bör motsvara mångfalden av längden på sloganen. Genom att beräkna den längsta totala varaktigheten av varje sådant avstånd kan en arbetshypotes för nyckellängden erhållas.
Kappa-test
Ett annat sätt att dekrypteraVigenère-tabellen och den kodning som blir resultatet av den kan betraktas som ett test skapat av V. Fridman. Denna metod utvecklades 1920. Här användes konceptet med ett matchningsindex, som kunde mäta frekvensen av upprepning av specifika tecken, vilket skulle göra det möjligt att bryta chiffersystemet. Med information som slumpmässigt valda tecken kan matcha med en chans på ungefär lika med 0,067% (för engelska), är det möjligt att bestämma sannolikheten för att de matchar i texten. Detta låter dig skapa en uppskattning av nyckellängden.
Frekvensanalys
När du har bestämt storleken på nyckellängden kan du börja passa in text i olika kolumner där de kommer att motsvara något nyckeltecken. Alla kolumner bildas tack vare origin altexten, kodad med Caesar-chifferet. Och nyckeln till denna kodningsmetod är en talenhet för Vigenère-systemet. Med hjälp av verktyg som tillåter att bryta Caesar-chiffer, kommer vi därmed att slutföra dekrypteringen av texten.
En förbättrad form av Kasiska-testet, känd som Kirchhoff-metoden, bygger på att jämföra förekomsten av frekvenser med vissa symboler i varje kolumn. Tack vare dem jämförs frekvensen av upprepning av en karaktär i källtexterna. Hur man använder Vigenère-tabellen, genom att känna till alla nycklarnas symboler, blir det tydligt för kryptoanalytikern och det kommer inte att vara svårt att läsa det i den slutliga dekrypteringsprocessen. Medlen för Kirchhoff-metoden är inte tillämpliga i fall där det givna gittret av bokstäver är förvrängt. Det vill säga, det finns ett avsteg från standardsekvensenbokstäver i alfabetet. Det är dock viktigt att veta att matchningstestet fortfarande är jämförbart med Kasiska-metoden och därför kan de användas för att bestämma längden på nycklar för speciella fall.
Variabilitet
Alfabetsystemet kan baseras på många andra rutor, som det finns ganska många av och är lätta att komma ihåg. Gäller i nivå med Vigenère-torget. Välkända analogier inkluderar en kvadrat uppkallad efter amiral F. Buford. Den representerar raderna i Vigenère-tabellen, men pekar bakåt. Sir Francis Beaufort var mannen som skapade skalan för att bestämma hastigheten på vindströmmar.
Sammanfattning
Ett exempel på en Vigenère-tabell kan ses i figuren nedan.
Med allmänna data om denna krypteringsmetod, dess historia, utveckling och relation med olika forskare, dekrypteringsmetoder, fördelar och nackdelar, kan vi nu tydligt definiera detta koncept som ett speciellt sätt att omvandla information från en form till en annan med syftet att dölja originaluppgifterna för ett visst antal personer. Förmågan att koda meddelanden har varit en viktig strategisk ingrediens i alla mänskliga krig.
