In questo articolo considereremo la tabella Vigenère per l'alfabeto russo, ovvero il suo significato nello sviluppo. Facciamo conoscenza con la terminologia, i fatti storici. Studieremo la decrittazione e i suoi metodi, ma anche molto altro, che alla fine ci permetterà di definire chiaramente il concetto di tavolo Vigenère.
Introduzione
Esiste un concetto di "crittografia delle informazioni" - è un certo meccanismo per interpretare le informazioni in un' altra forma, che può essere riconosciuta solo conoscendo il modo in cui vengono decifrate.
Il cifrario Vigenère è uno di questi metodi di crittografia polialfabetica delle informazioni apportando modifiche al testo letterale che possono essere lette solo conoscendo le chiavi. Questa sostituzione polialfabetica non è stata inventata tutta in una volta. Il primo scienziato a descrivere questo metodo fu J. Battista Bellaso. Lo ha fatto nelle pagine del libro La cifra del. Sig. nel 1553, invece, il metodo prese il nome da B. Vigenère, diplomatico francese. La sua metodologia è abbastanza semplice da capire ed eseguire. È anche inaccessibile all'ordinariostrumenti di crittoanalisi.
Dati storici
L. Alberti, noto specialista nei campi dell'architettura e della filosofia, nel 1466 preparò per ispezione e valutazione un trattato che conteneva informazioni sulla cifratura, fu inviato all'ufficio del papa. Le informazioni parlavano di diversi modi per eseguire questa azione. Il risultato finale del lavoro è stato presentato da lui in un metodo di codifica dei dati che ha sviluppato personalmente, che ha definito "un cifrario degno dei re". Questo meccanismo di crittografia era una struttura polialfabetica che formava un disco di crittografia. L'invenzione della macchina da stampa in Germania nel 1518 diede nuovo spazio allo sviluppo della crittografia.
Nel 1553 fu compiuto un altro passo per consentire lo sviluppo di quest'area dell'attività umana. Questo è stato fatto da J. Bellazo. Ha chiamato la sua opera "La cifra del signor Bellaso". Qui veniva usata una frase o una parola come chiave, che fungeva da password. In futuro, queste idee furono trasformate dal connazionale di Bellaso, ovvero J. B. Porta. La principale novità è stata la proposta di abbandonare l'ordine alfabetico standard nella prima riga della tabella e, quindi, il passaggio a un ordine preso da argomenti arbitrari che può essere utilizzato come chiave necessaria per la decrittazione. Secondo le lezioni di crittografia, le righe delle tabelle conservavano gli stessi spostamenti ciclici. Il libro "On Secret Correspondence" pubblicato da Porta includeva informazioni sul cifrario bigram.
Metà del XVI secolo,Italia. Qui è apparsa un'edizione libro dell'opera di G. Cardano, volta a riflettere l'innovazione nelle idee crittografiche. Ad esempio, è apparso il concetto di "reticolo cardano".
Dopo che Blaise conobbe le opere di Bellazo, Cardano e altri pensatori, si interessò anche al lavoro crittografico. In futuro, ha creato il cifrario Vigenère. Un' altra sua opera significativa fu la stesura di un trattato sui cifrari. In esso, l'autore ha cercato di esporre le basi della crittografia cibernetica.
Recensioni sul cifrario
La tabella Vigenère ei metodi di codifica dei dati che sono seguiti dal suo utilizzo erano estremamente resistenti al cracking di tipo "manuale". Il matematico e scrittore L. Carroll assegnò a questo sistema di cifratura il titolo di "indistruttibile", che espresse in un articolo sul "Cifrario alfabetico" pubblicato nel 1868
59 anni dopo, una delle riviste americane parlò del metodo di crittografia polialfabetica del testo letterale di Vigenère, proprio come aveva fatto in precedenza Carroll. Tuttavia, nel 19° secolo, fu inventato il metodo Kasiska, che rese possibile confutare queste affermazioni rompendo il sistema di cifratura.
Gilbert Vernam ha tentato di migliorare il codice rotto, ma anche tenendo conto del suo miglioramento, è rimasto instabile alla crittoanalisi. In futuro, lo stesso Vernam ha effettivamente creato un sistema che non può essere decodificato.
Informazioni generali
La tabella Vigenère per l'alfabeto inglese aveva molte diverse forme di interpretazionemodi di operare. Ad esempio, il cifrario di Cesare presupponeva la presenza di uno spostamento alfabetico di un certo numero di posizioni. Ad esempio, uno spostamento di tre lettere significherebbe che la lettera A diventerebbe una D e la B diventerebbe una E. La cifra creata da Vigenère è formata da una serie di sistemi di cifratura Caesar successivi. Qui, ogni spostamento può avere un significato diverso. Il processo di codifica può comportare l'uso di speciali tavolette alfabetiche o quadrati di Vigenère (tabelle). Sono stati creati ventisei caratteri per l'alfabeto latino e qualsiasi riga successiva in essi è stata spostata di un certo numero di posizioni. Il simbolo della parola che funge da chiave determina la scelta dell'alfabeto utilizzato.
Decrittografia
Con l'aiuto della crittografia Vigenère, le caratteristiche generali della frequenza di ripetizione dei caratteri nella fonte sono "sfocate". Rimangono tuttavia tratti la cui apparizione nel testo viene regolarmente riprodotta. Il principale punto debole di questa codifica è la ripetizione delle chiavi. Ciò consente di creare un processo di crittoanalisi composto da due fasi:
- Determina la lunghezza della password. Questo viene fatto analizzando la frequenza di distribuzione di varie decimazioni di testo. In altre parole, prendono una fonte con un codice in cui ogni seconda lettera fa parte del codice, quindi usano la terza e così via come chiave.
- L'uso di strumenti di crittoanalisi, che è il totaleCifre di Cesare, che possono essere facilmente violate considerandole separatamente l'una dall' altra.
La lunghezza è determinata utilizzando i test di Kasiska e Friedman.
Metodo Kasiska
La prima persona in grado di sviluppare un algoritmo per violare il metodo di crittografia Vigenère è stata C. Babbage. Come incentivo, ha utilizzato le informazioni ricevute durante uno scambio di lettere con J. Thwaites, in cui ha affermato di essere in grado di sviluppare un nuovo sistema di codifica. Charles Babbage dimostrò il contrario al suo interlocutore riducendolo a un caso particolare dell'opera di Vigenère. Tweiss ha quindi consigliato a Charles di hackerare la fonte. La decodifica del testo nascondeva le parole della poesia di A. Tennyson e la parola chiave era il nome di sua moglie, Emily. La pubblicazione della scoperta non è avvenuta su richiesta dello stesso cracker. Lo stesso algoritmo è stato scoperto da un ufficiale dell'esercito prussiano, Friedrich Wilhelm Kasiska, da cui prende il nome.
L'idea si basa sulla tecnica del flusso periodico delle chiavi. La forma naturale della lingua contiene anche combinazioni di lettere che possono essere ripetute frequentemente e sono chiamate bigram e trigram. La loro frequenza di ripetizione consente la comparsa di una possibilità che aiuterà a determinare la chiave di decrittazione. La distanza tra la ripetizione di alcune strutture dovrebbe corrispondere alla molteplicità della lunghezza dello slogan. Calcolando la durata totale più lunga di ciascuna di tali distanze, è possibile ottenere un'ipotesi di lavoro per la lunghezza della chiave.
Test Kappa
Un altro modo per decifrareLa tabella Vigenère e la codifica che ne deriva può essere considerata un test creato da V. Fridman. Questo metodo è stato sviluppato nel 1920. Qui è stato utilizzato il concetto di indice di corrispondenza, che potrebbe misurare la frequenza di ripetizione di caratteri specifici, che consentirebbe di rompere il sistema di cifratura. Avendo informazioni che i caratteri selezionati casualmente possono corrispondere con una probabilità approssimativamente uguale allo 0,067% (per l'inglese), è possibile determinare la probabilità della loro corrispondenza nel testo. Ciò consente di creare una stima della lunghezza della chiave.
Analisi della frequenza
Dopo aver determinato la dimensione della lunghezza della chiave, puoi iniziare a inserire il testo in varie colonne in cui corrisponderanno a un carattere chiave. Tutte le colonne sono formate grazie al testo originale, codificato utilizzando il cifrario di Cesare. E la chiave di questo metodo di codifica è un'unità vocale per il sistema Vigenère. Utilizzando strumenti che consentono di rompere i cifrari di Caesar, completeremo così la decrittazione del testo.
Una forma migliorata del test di Kasiska, noto come metodo di Kirchhoff, si basa sul confronto dell'occorrenza delle frequenze con determinati simboli in ciascuna colonna. Grazie a loro viene confrontata la frequenza di ripetizione di un carattere nei testi di partenza. Come utilizzare la tabella Vigenère, conoscendo tutti i simboli delle chiavi, diventa chiaro al crittoanalista e non sarà difficile leggerlo nel processo di decifrazione finale. I mezzi del metodo Kirchhoff non sono applicabili nei casi in cui il reticolo di lettere dato è criptato. Cioè, c'è una deviazione dalla sequenza standardlettere dell'alfabeto. Tuttavia, è importante sapere che il match test è ancora paragonabile al metodo Kasiska, e quindi possono essere utilizzati per determinare la lunghezza delle chiavi per casi speciali.
Variabilità
Il sistema alfabetico può essere basato su molti altri quadrati, di cui ce ne sono parecchi e sono facili da ricordare. Applicabile alla pari della piazza Vigenère. Analogie famose includono una piazza intitolata all'ammiraglio F. Buford. Rappresenta le righe della tabella Vigenère, ma rivolte all'indietro. Sir Francis Beaufort è stato l'uomo che ha creato la scala per determinare la velocità delle correnti del vento.
Riassumendo
Un esempio di tabella Vigenère può essere visto nella figura seguente.
Con dati generali su questo metodo di crittografia, la sua storia, lo sviluppo e le relazioni con vari scienziati, metodi di decrittazione, vantaggi e svantaggi, ora possiamo definire chiaramente questo concetto come un modo speciale per trasformare le informazioni da una forma all' altra con l'obiettivo di nascondere i dati originali a un certo numero di persone. La capacità di codificare i messaggi è stata un ingrediente strategico importante in tutte le guerre umane.
