Tabela Vigenère. Metoda polialfabetičnega šifriranja abecednega besedila

V tem članku bomo obravnavali tabelo Vigenère za rusko abecedo, in sicer njen pomen v razvoju. Seznanili se bomo s terminologijo, zgodovinskimi dejstvi. Raziskovali bomo dekodiranje in njegove metode ter številne druge stvari, ki nam bodo v končni analizi jasno opredelile koncept tabele Vigenère.

Uvod

Obstaja pojem "šifriranje informacij" - to je določen mehanizem za razlaganje informacij v drugo obliko, ki se lahko naučijo samo s poznavanjem načina dekriptiranja.

Koda Vigenère je ena od teh metod polialne filozofske metode za šifriranje informacij s spreminjanjem abecednega besedila, ki ga je mogoče brati samo s poznavanjem ključev. Ta več abecedna zamenjava ni bila izumljena hkrati. Prvi znanstvenik, ki je opisal to metodo, je bil J. Battista Bellazo. To je storil na straneh knjige La cifra del. Sig. leta 1553, metoda pa je bila poimenovana po B. Vigenèreju, diplomatu iz Francije. Njegova metodologija je precej preprosta pri razumevanju in izvedbi. In tudi ni dostopna za običajne načine kriptoanalize.

Zgodovinski podatki

L. Alberti, znan znanec na področju arhitekture in filozofije, je leta 1466 predvidel inšpekcijski pregled in oceno razprave, v katerem so bili podatki o šifriranju, poslali so ga na pisarno papeža. Informacije so opisale različne načine izvajanja tega dejanja. Končni rezultat dela je bil predstavljen v osebno razviti metodi kodiranja podatkov, ki ga je imenoval "šifra, ki je vredna kraljev". Ta šifrirni mehanizem je bila več abecedna struktura, ki je oblikovala šifrirni disk. Izum tiskarne v Nemčiji leta 1518 je dal nov prostor za razvoj kriptografije.

Leta 1553 je bil sprejet še en korak, ki omogoča razvoj tega področja človeške dejavnosti. To je storil J. Bellazo. Pozval je svoje delo "Signora Bellazo". Tukaj je kot ključ uporabil besedno zvezo ali eno besedo, ki je služila kot geslo. V prihodnosti so te zamisli preoblikovali sostanovalec Bellazo, in sicer JB Port. Glavna sprememba je predlog nestandardno po abecednem vrstnem redu v prvi vrstici tabele, in zato je prehod na vrstni red, iz poljubne teme, ki se lahko uporablja kot ključni potrebno za dešifriranje. V skladu z lekcijo kriptografije so vrstice tabele ohranile prejšnji cikel premikov. Knjiga "O skrivni korespondenci", ki jo je izdala Porte, je vključevala podatke o digitalni šifri.

Sredi 16. stoletja, Italija. Tukaj je bila knjiga izdaja dela J. Cardana, katere namen je odražati inovacije v kriptografskih zamislih. Na primer, pojavil se je pojem "Cardano mreža".

Ko se je Blaise seznanil z delom Bellaza, Cardana in drugih mislecev, se je zanimal tudi za kriptografijo. V prihodnosti je ustvaril šifro Vigenera. Drugo pomembno delo je bilo pisanje razprave o šifri. V njej je avtor poskusil razložiti osnove kibernetske kriptografije.

Tabela Vigenera in metode kodiranja podatkov, ki so nastali zaradi njegove uporabe, so bili izjemno odporni proti vdiranju "ročnega" tipa. Specialist matematike in pisatelja L. Carroll je ta sistem dala šifri kot "neprekinjen", ki ga je izrazil v članku o "šifri abecede", ki je bil objavljen leta 1868.

Po 59 letih je eden od ameriških časopisov govoril o metodi polialnega filozofskega šifriranja abecednega besedila, ki so ga izumili Vigenera, in Carroll prej. Vendar pa je bila v XIX stoletju izumljena metoda Casiska, ki je omogočila, da bi te trditve ovrgla s prekinitvijo šifrirnega sistema.

Gilbert Vernam je poskušal izboljšati hacked kodo, vendar tudi s svojim izboljšanjem, je ostala nestabilna za kriptoanalizo. V prihodnosti je sam Vernam ustvaril sistem, ki ga ni mogoče dekodirati.

Splošne informacije

Tabela Vigenera za angleško abecedo je imela veliko različnih načinov interpretacije na načinih izkoriščanja. Na primer, cezar Cezarja je prevzel abecedni premik na določeno število položajev. Na primer, premik treh črk bi pomenil, da bi črka A postala D in B spremenil v E. Šifro, ki ga je ustvaril Visioner, se tvori iz serije zaporednih številnih cezerskih sistemov Caesar. Tukaj ima lahko vsak premik drugačno vrednost. Postopek kodiranja lahko vključuje uporabo posebnih abecednih tablet ali kvadratov (tabel) Vigenèreja. Za latinsko abecedo je bilo ustvarjenih šestindvajset znakov in vsaka naslednja vrstica v njih je bila premaknjena na nekaj mest. Simbol besede, ki služi kot ključ, določa izbiro uporabljene abecede.

Dešifriranje

S pomočjo način šifriranja Pojavi se vigenera "zameglitev" splošne značilnosti frekvence ponovitve simbolov v viru. Vendar pa ostajajo funkcije, katerih videz se v besedilu redno reproducira. Glavna slabost tega kodiranja je ponovitev ključev. To nam omogoča, da zgradimo proces kriptoanalize, ki je sestavljen iz dveh stopenj:

1. Določite dolžino gesla. To se naredi z analizo frekvenčne porazdelitve razlićnih tekstovnih redčenj. Z drugimi besedami, vir naboj s kodo, kjer je vsak drugi črka del kode, nato pa s pomočjo tretjega in tako naprej. D. Če je uspelo priti do točke, kjer je porazdelitev pogostnosti prevelika razlika v enotnosti, je mogoče določiti dolžino besede, ki se uporablja v kakovost ključa.
2. Uporaba kriptoanalize pomeni, da je skupno število cezarskih šifer, ki jih je mogoče zlahka razpokati, če jih upoštevamo ločeno drug od drugega.

Dolžino določajo testi Kasiski in Friedman.

Hooker Fashion

Prvi, ki bi lahko razvil algoritem za hakiranje Vigenèreve kriptografske metode, je bil C. Bebbage. Kot spodbudo je uporabil informacije, pridobljene med izmenjavo pisem s J. Twitsom, kjer je trdil, da je sposoben razviti nov kodirni sistem. Charles Babbage je svojemu sogovorniku dokazal nasprotno in ga pripeljal do posebnega primera Vigenèrovih spisov. Po tem je Tweiss svetoval Charlesu, da je raztrgal vir. Razlaga besedila skriva v sebi besedo A. Tennysonove pesmi, ključna beseda pa je bila ime svoje žene, Emily. Objava odkritja ni potekala na zahtevo samega vlomilca. Isti algoritem je odprl uradnik vojske Prusije Friedrich Wilhelm Kasisk, po katerem je bil imenovan.

Ideja temelji na metodi periodičnega ključnega pretoka. Naravna oblika jezika vsebuje tudi kombinacije črk, ki jih je mogoče pogosto ponoviti in jih imenujemo bigrami in trigrami. Njihova hitrost ponovitve omogoča možnost prikaza, ki bo pomagal določiti ključ za dešifriranje. Razdalja, ki leži med ponavljanjem določenih struktur, mora ustrezati številčnosti dolžine slogana. Z izračunom največjega skupnega trajanja vsake takšne razdalje lahko dobimo delovno hipotezo o dolžini ključa.

Kappa test

Drug način za dekodiranje tabele Vigenère in kodiranje, ki sledi iz njega, se lahko šteje za test, ki ga je ustvaril V. Friedman. Ta metoda je bila razvita leta 1920. Tu je bil uporabljen koncept indeksa naključnosti, ki je lahko meril frekvenco ponovitve določenih znakov, kar bi omogočilo vdiranje šifrirnega sistema. Če poznate, da lahko naključno izbrani znaki sovpadajo s približno 0,067% (za angleščino), lahko tudi določite verjetnost njihovega naključja v besedilu. To vam omogoča, da ustvarite oceno dolžine ključa.

Analiza frekvence

Ko lahko določite velikost dolžine ključa, lahko začnete vnašati besedilo v različne stolpce, v katerem bodo ustrezali kateremu koli simbolu ključa. Vsi stolpci so oblikovani zaradi izvirnega besedila, kodiranega s pomočjo Caesarove šifre. Ključ za to kodiranje je ena govorna enota za sistem Vigenera. Uporaba orodij, ki vam omogočajo, da razbijete cesarja Cezarja in s tem popolnoma razpletate besedilo.

Izboljšana oblika Kasiskega testa, imenovana Kirchhoffova metoda, temelji na primerjavi pojavljanja frekvenc z določenimi simboli v vsakem stolpcu. Zahvaljujoč njih se pogostost ponovitve simbola primerja v izvornih besedilih. Kako uporabljati tabelo Vigenere, saj poznamo vse ključne simbole, postane kriptoalist jasen in ga ne bo težko prebrati v končnem procesu dešifriranja. Sredstva metode Kirchhoff se ne uporabljajo v primerih, ko je ta mreža črk premešana. To pomeni, da je odhod iz standardnega zaporedja črk v abecedi. Vendar je pomembno vedeti, da je test naključnosti še vedno primerljiv z metodo Kasiski, tako da z njihovo pomočjo določimo dolžino ključev za posamezne primere.

Variationnost

Abecedni sistem lahko temelji na številnih drugih kvadratih, ki jih je kar nekaj, in jih je enostavno zapomniti. Velja na ravni s trgom Vigenère. Znanim analogijam je mogoče pripisati kvadrat, imenovan v čast Admirala F. Beauforda. To je črta tabele Vigenère, usmerjena v nasprotni smeri. Sir Francis Beaufort je bil oseba, ki je ustvarila lestvico za določanje hitrosti vetra.

Povzemanje

Primer tabele Vigenière je prikazan na spodnji sliki.

S skupnimi podatkov o tej metodi šifriranja, njeno zgodovino, razvoj in odnosi z različnimi znanstveniki, metode dešifriranje, prednosti in slabosti, smo zdaj sposobni jasno opredeliti koncept kot poseben način za preoblikovanje podatkov iz ene oblike v drugo skriti neobdelane podatke iz posebnega število oseb. Sposobnost kodiranja sporočil je bila pomembna strateška komponenta vseh človeških vojn.