Παρά το γεγονός ότι ο κρυπτογράφος επαναδιατυπώθηκε πολλές φορές, περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Giovan Battista Bellaso το 1553. Στη συνέχεια, έλαβε το όνομα του Γάλλου διπλωμάτη Blaise Vigenère. Αυτή η επιλογή είναι αρκετά απλή στην εφαρμογή και κατανόηση, καθώς είναι η πιο προσιτή μέθοδος κρυπτανάλυσης.
Περιγραφή μεθόδου
Ο κρυπτογράφηση Wizhner περιλαμβάνει μια ακολουθία αρκετών κρυπτογράφησης του Καίσαρα. Το τελευταίο χαρακτηρίζεται από μια μετατόπιση πολλών γραμμών. Για σκοπούς κρυπτογράφησης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν πίνακα αλφαβήτων που ονομάζεται τετράγωνο Vigenère. Στους επαγγελματικούς κύκλους, αναφέρεται ως tabula recta. Ο πίνακας Vigenère αποτελείται από πολλές γραμμές 26 χαρακτήρων. Κάθε νέα γραμμή μετακινεί έναν ορισμένο αριθμό θέσεων. Ως αποτέλεσμα, ο πίνακας περιέχει 26 διαφορετικές γραμματοσειρές Caesar. Κάθε στάδιο κρυπτογράφησης περιλαμβάνει τη χρήση διαφορετικού αλφαβήτου, το οποίο επιλέγεται ανάλογα με τον χαρακτήρα της λέξης-κλειδιού.
Για να κατανοήσουμε καλύτερα την ουσία αυτής της μεθόδου, ας εξετάσουμε την κρυπτογράφηση κειμένου χρησιμοποιώντας τη λέξη ATTACKATDAWN ως παράδειγμα. Το άτομο που στέλνει το κείμενο σημειώνει τη λέξη-κλειδί "LEMON" μέχρι να ταιριάζει με το μήκος του μεταδιδόμενου κειμένου. Η λέξη-κλειδί θα μοιάζειLEMONLEMONLE. Ο πρώτος χαρακτήρας του δεδομένου κειμένου - A - είναι κρυπτογραφημένος με την ακολουθία L, που είναι ο πρώτος χαρακτήρας του κλειδιού. Αυτός ο χαρακτήρας βρίσκεται στην τομή της γραμμής L και της στήλης A. Για τον επόμενο χαρακτήρα του δεδομένου κειμένου, χρησιμοποιείται ο δεύτερος χαρακτήρας κλειδιού. Επομένως, ο δεύτερος χαρακτήρας του κωδικοποιημένου κειμένου θα μοιάζει με X. Είναι το αποτέλεσμα της τομής της γραμμής Ε και της στήλης Τ. Άλλα μέρη του δεδομένου κειμένου είναι κρυπτογραφημένα με παρόμοιο τρόπο. Το αποτέλεσμα είναι η λέξη LXFOPVEFRNHR.
Διαδικασία αποκρυπτογράφησης
Η λέξη αποκρυπτογραφείται χρησιμοποιώντας τον πίνακα Vigenère. Πρέπει να βρείτε τη συμβολοσειρά που ταιριάζει με τον πρώτο χαρακτήρα της λέξης-κλειδιού. Η συμβολοσειρά θα περιέχει τον πρώτο χαρακτήρα του κρυπτογραφημένου κειμένου.
Η στήλη που περιέχει αυτόν τον χαρακτήρα θα ταιριάζει με τον πρώτο χαρακτήρα του κειμένου προέλευσης. Οι επόμενες τιμές θα αποκρυπτογραφηθούν με τον ίδιο τρόπο.
Σημαντικές συμβουλές
Όταν παρέχετε κρυπτογραφημένο κείμενο, πρέπει να καθορίσετε μια λέξη-κλειδί. Θα χρειαστεί για την αποκρυπτογράφηση του κώδικα χρησιμοποιώντας επίσης τον ρωσικό κρυπτογράφηση Vigenère. Για να βεβαιωθείτε ότι η κωδικοποίηση είναι σωστή, είναι καλύτερο να ελέγξετε ξανά το κείμενο. Εάν το κείμενο δεν έχει κωδικοποιηθεί σωστά, δεν μπορεί να αποκωδικοποιηθεί σωστά.
Όταν χρησιμοποιείτε το τετράγωνο Vigenère με κενά και σημεία στίξης, η διαδικασία αποκωδικοποίησης θα γίνει πολύ πιο περίπλοκη. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι η συχνή επανάληψη της κωδικής λέξης θα διευκολύνει την αποκρυπτογράφηση του κειμένου. Επομένως, οι πληροφορίες κώδικα πρέπεινα είσαι πολύ.
Προειδοποίηση για τη μέθοδο
Ο κρυπτογράφηση Vigenère, όπως πολλοί άλλοι, δεν είναι ασφαλής επειδή είναι εύκολο να σπάσει. Εάν υπάρχει ανάγκη μεταφοράς μυστικών πληροφοριών, δεν χρειάζεται να καταφύγετε στη χρήση αυτής της μεθόδου. Άλλες μέθοδοι έχουν αναπτυχθεί για τέτοιους σκοπούς. Ο κρυπτογράφηση Vigenère είναι μια από τις παλαιότερες και πιο δημοφιλείς μεθόδους κρυπτογράφησης.
Το κλειδί είναι μια ειδική φράση. Επαναλαμβάνεται πολλές φορές και γράφεται πάνω από το κρυπτογραφημένο κείμενο. Ως αποτέλεσμα, κάθε γράμμα του απεσταλμένου μηνύματος μετατοπίζεται σε σχέση με το καθορισμένο κείμενο κατά έναν συγκεκριμένο αριθμό, ο οποίος καθορίζεται από το γράμμα της φράσης πρόσβασης. Για αρκετούς αιώνες, αυτή η μέθοδος κατείχε σταθερά τη θέση της πιο αξιόπιστης μεθόδου κρυπτογράφησης. Τον 19ο αιώνα σημειώθηκαν οι πρώτες απόπειρες διάρρηξης του κρυπτογράφησης Vigenère, οι οποίες βασίστηκαν στον προσδιορισμό του μήκους της φράσης κλειδί. Εάν το μήκος του είναι γνωστό, τότε το κείμενο μπορεί να χωριστεί σε ορισμένα τμήματα, τα οποία κωδικοποιούνται με την ίδια μετατόπιση.
Πρόσθετες μέθοδοι αποκρυπτογράφησης
Μπορείτε να ανοίξετε το αρχικό μήνυμα χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ανάλυσης συχνότητας εάν το κείμενο που δίνεται είναι αρκετά μεγάλο. Η επίλυση του κρυπτογράφησης καταλήγει σε μεγάλο βαθμό στην εύρεση του μήκους της φράσης-κλειδιού. Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι που σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε το μήκος της βασικής φράσης. Η πρώτη μέθοδος για την αποκωδικοποίηση του κρυπτογράφησης Vigenère αναπτύχθηκε από τον Friedrich Kassitzky. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στην αναζήτηση διγραμμάτων. Η ουσία του έγκειται στο γεγονός ότι αν επαναληφθεί το ίδιο διάγραμμα στο κωδικοποιημένο μήνυμα σε απόσταση που είναι πολλαπλάσιο του μήκους του κλειδιούφράση, τότε υπάρχει μεγάλη πιθανότητα να εμφανιστεί στις ίδιες θέσεις στο κρυπτογραφημένο κείμενο. Εάν βρείτε μια δεδομένη απόσταση, λάβετε τους διαιρέτες της, μπορείτε να πάρετε ένα σύνολο ορισμένων αριθμών. Θα είναι το μήκος της φράσης κλειδί. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος απαιτεί λίγη τύχη. Σε ένα μεγάλο κωδικοποιημένο κείμενο, μπορείτε να βρείτε τυχαία διγράμματα, τα οποία θα περιπλέξουν πολύ τη διαδικασία αποκρυπτογράφησης.
Η δεύτερη μέθοδος για την αποκρυπτογράφηση του κειμένου προτάθηκε από τον Friedman. Η ουσία του βρίσκεται στην κυκλική μετατόπιση του κωδικοποιημένου μηνύματος. Το κείμενο που προκύπτει γράφεται κάτω από το αρχικό κρυπτογραφημένο κείμενο και μετράται ο αριθμός των γραμμάτων που ταιριάζουν στην κάτω και στην επάνω γραμμή. Οι αριθμοί που προκύπτουν σας επιτρέπουν να υπολογίσετε τον λεγόμενο δείκτη αντιστοίχισης. Καθορίζεται από την αναλογία των αντιστοιχιών προς το συνολικό μήκος του μηνύματος. Ο δείκτης σύμπτωσης για τα ρωσικά κείμενα είναι περίπου 6%. Ωστόσο, για τυχαία κείμενα, αυτός ο δείκτης είναι περίπου 3 ή 1/32. Η μέθοδος του Friedman βασίζεται σε αυτό το γεγονός. Το κωδικοποιημένο κείμενο γράφεται με μετατόπιση 1, 2, 3 κ.λπ. θέσεις. Στη συνέχεια, για κάθε βάρδια, πρέπει να υπολογίσετε τον δείκτη των αντιστοιχιών. Επομένως, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί μια κυκλική μετατόπιση ολόκληρου του μηνύματος. Κατά τη μετατόπιση του ευρετηρίου κατά έναν ορισμένο αριθμό χαρακτήρων, το μήκος του μπορεί να αυξηθεί δραματικά. Αυτό υποδηλώνει ότι το μήκος της λέξης-κλειδιού μπορεί να είναι ίσο με έναν ορισμένο αριθμό. Εάν παρουσιαστεί μια κατάσταση στην οποία όλοι οι χαρακτήρες μετατοπίζονται στην ίδια θέση, ο δείκτης αντιστοίχισης θα έχει την ίδια τιμή με τον αρχικόκείμενο. Εάν ένας δείκτης υπολογίζεται για έναν κρυπτογράφηση Vigenère, ούτως ή άλλως γίνεται σύγκριση αποτελεσματικά τυχαίου κειμένου.
Εκτέλεση ανάλυσης συχνότητας
Εάν το αποτέλεσμα της διαδικασίας αποκρυπτογράφησης είναι θετικό, μπορείτε να εισαγάγετε κείμενο σε στήλες. Οι στήλες σχηματίζονται με βάση το κείμενο προέλευσης. Ο Kassitzky επινόησε την πιο προηγμένη μορφή κειμένου. Ωστόσο, τα μέσα αυτής της μεθόδου δεν μπορούν να εφαρμοστούν εάν το πλέγμα αποκλίνει από την τυπική ακολουθία γραμμάτων στο αλφάβητο. Επομένως, αυτή η μέθοδος σάς επιτρέπει να μάθετε το μήκος των κλειδιών μόνο σε ειδικές περιπτώσεις.
