Bu makalede, Rus alfabesi için Vigenère tablosunu, yani gelişmedeki önemini ele alacağız. Terminolojiyi, tarihi gerçekleri tanıyalım. Şifre çözme ve yöntemlerini ve daha fazlasını inceleyeceğiz, bu da sonuçta Vigenère tablosu kavramını net bir şekilde tanımlamamıza izin verecektir.
Giriş
"Bilgi şifreleme" kavramı vardır - bilgiyi başka bir forma yorumlamak için belirli bir mekanizmadır ve yalnızca şifresinin nasıl çözüldüğü bilinerek tanınabilir.
Vigenère şifresi, yalnızca anahtarların bilinmesiyle okunabilen gerçek metinde değişiklikler yaparak bilgilerin polialfabetik şifreleme yöntemlerinden biridir. Bu çok alfabetik ikame bir anda icat edilmedi. Bu yöntemi ilk tanımlayan bilim adamı J. Battista Bellaso'dur. Bunu La cifra del kitabının sayfalarında yaptı. imzala. Ancak 1553'te yöntem, adını Fransa'dan bir diplomat olan B. Vigenère'den almıştır. Metodolojisinin anlaşılması ve yürütülmesi oldukça basittir. Ayrıca sıradan erişilemezkriptoanaliz araçları.
Tarihsel veriler
L. Mimarlık ve felsefe alanlarında tanınmış bir uzman olan Alberti, 1466'da şifreleme hakkında bilgi içeren bir inceleme ve değerlendirme için Papa'nın ofisine gönderildi. Bilgiler, bu eylemi gerçekleştirmenin farklı yolları hakkında bilgi verdi. Çalışmanın sonucu, kendisi tarafından kişisel olarak geliştirdiği ve "krallara layık bir şifre" olarak adlandırdığı verileri kodlama yöntemiyle sunuldu. Bu şifreleme mekanizması, bir şifreleme diski oluşturan çok alfabetik bir yapıydı. 1518'de Almanya'da matbaanın icadı, kriptografinin gelişimi için yeni bir alan açtı.
1553'te, insan faaliyetinin bu alanının gelişmesine izin vermek için bir adım daha atıldı. Bu J. Bellazo tarafından yapıldı. Çalışmasına "Signor Bellaso'nun Şifresi" adını verdi. Burada, şifre görevi gören bir anahtar olarak bir kelime öbeği veya bir kelime kullanıldı. Gelecekte, bu fikirler Bellaso'nun vatandaşı olan J. B. Porta tarafından dönüştürüldü. Ana değişiklik, ilk tablo satırındaki standart alfabetik sıranın kaldırılması ve dolayısıyla şifre çözme için gerekli anahtar olarak kullanılabilecek keyfi konulardan alınan bir sıraya geçiş önerisiydi. Kriptografi derslerine uygun olarak, tabloların sıraları aynı döngüsel kaymaları korudu. Porta tarafından yayınlanan "Gizli Yazışmalar Üzerine" adlı kitap, bigram şifresi hakkında bilgiler içeriyordu.
16. yüzyılın ortası,İtalya. Burada, kriptografik fikirlerdeki yeniliği yansıtmayı amaçlayan G. Cardano'nun eserinin bir kitap baskısı çıktı. Örneğin, “Cardano kafesi” kavramı ortaya çıktı.
Blaise, Bellazo, Cardano ve diğer düşünürlerin çalışmalarıyla tanıştıktan sonra kriptografik çalışmalara da ilgi duymaya başladı. Gelecekte, Vigenère şifresini yarattı. Bir diğer önemli eseri ise şifreler üzerine bir risale kaleme almasıdır. İçinde yazar, sibernetik kriptografinin temellerini ortaya koymaya çalıştı.
Şifre hakkında yorumlar
Vigenère tablosu ve kullanımından sonra gelen veri kodlama yöntemleri, "manuel" tipte çatlamaya karşı son derece dirençliydi. Matematikçi ve yazar L. Carroll, 1868'de yayınlanan "Alfabetik şifre" üzerine bir makalesinde ifade ettiği bu şifreleme sistemine "kırılmaz" unvanını verdi.
59 yıl sonra, Amerikan dergilerinden biri, tıpkı Carroll'ın daha önce yaptığı gibi, Vigenère'in değişmez metni polialfabetik şifreleme yönteminden bahsetti. Ancak 19. yüzyılda Kasiska yöntemi icat edildi ve bu da şifre sistemini kırarak bu iddiaları çürütmeyi mümkün kıldı.
Gilbert Vernam kırılan şifreyi iyileştirmeye çalıştı, ancak iyileştirmeyi hesaba katsa bile kriptanalize karşı kararsız kaldı. Gelecekte, Vernam aslında kodu çözülemeyen bir sistem yarattı.
Genel bilgiler
İngiliz alfabesi için kullanılan Vigenère tablosu, İngilizcede birçok farklı yorum biçimine sahipti.operasyon yolları. Örneğin, Sezar şifresi, belirli sayıda konumla alfabetik bir kaymanın varlığını varsayıyordu. Örneğin, üç harfli bir kaydırma, A harfinin D ve B'nin E olacağı anlamına gelir. Vigenère tarafından oluşturulan şifre, bir dizi ardışık Caesar şifre sisteminden oluşur. Burada, herhangi bir kaymanın farklı bir anlamı olabilir. Kodlama işlemi, özel alfabetik tabletlerin veya Vigenère karelerinin (tablolar) kullanımını içerebilir. Latin alfabesi için yirmi altı karakter oluşturuldu ve sonraki satırlar belirli sayıda konumla kaydırıldı. Anahtar görevi gören kelimenin sembolü, kullanılan alfabenin seçimini belirler.
Şifre çözme
Vigenère şifrelemesinin yardımıyla, kaynaktaki karakter tekrarlama sıklığının genel özellikleri "bulanıklaştırılır". Bununla birlikte, metindeki görünümü düzenli olarak yeniden üretilen özellikler vardır. Bu kodlamanın temel zayıflığı, anahtarların tekrarlanmasıdır. Bu, iki aşamadan oluşan bir kriptanaliz süreci oluşturmanıza olanak tanır:
- Şifre uzunluğunu belirleyin. Bu, çeşitli metin desimasyonlarının dağılım sıklığı analiz edilerek yapılır. Başka bir deyişle, her ikinci harfin kodun bir parçası olduğu bir şifreye sahip bir kaynak alırlar, ardından üçüncüyü kullanırlar ve bu şekilde devam eder.
- Toplam olan kriptanaliz araçlarının kullanımıBirbirinden ayrı düşünülerek kolayca kırılabilen Sezar şifreleri.
Uzunluk, Kasiska ve Friedman testleri kullanılarak belirlenir.
Kasiska Yöntemi
Vigenère şifreleme yöntemini kırmak için bir algoritma geliştirebilen ilk kişi C. Babbage idi. Teşvik olarak, J. Thwaites ile mektup alışverişi sırasında aldığı bilgileri kullandı ve burada yeni bir kodlama sistemi geliştirebileceğini iddia etti. Charles Babbage, onu Vigenère'in çalışmasının belirli bir örneğine indirgeyerek muhatabının tersini kanıtladı. Tweiss daha sonra Charles'a kaynağı hacklemesini tavsiye etti. Metnin kodunun çözülmesi, A. Tennyson'ın şiirinin sözlerini gizledi ve anahtar kelime, karısı Emily'nin adıydı. Keşfin yayınlanması, krakerin talebi üzerine gerçekleşmedi. Aynı algoritma, adını aldığı Prusyalı bir subay olan Friedrich Wilhelm Kasiska tarafından keşfedildi.
Fikir, periyodik anahtar akışı tekniğine dayanmaktadır. Dilin doğal biçimi, bigram ve trigram adı verilen ve sıklıkla tekrar edilebilen harf kombinasyonlarını da içerir. Tekrarlama sıklığı, şifre çözme anahtarının belirlenmesine yardımcı olacak bir şansın ortaya çıkmasına izin verir. Belirli yapıların tekrarı arasındaki mesafe, sloganın uzunluğunun çokluğuna karşılık gelmelidir. Bu tür mesafelerin her birinin en uzun toplam süresini hesaplayarak, anahtar uzunluğu için çalışan bir hipotez elde edilebilir.
Kappa testi
Şifresini çözmenin başka bir yoluVigenère tablosu ve bundan kaynaklanan kodlama, V. Fridman tarafından oluşturulmuş bir test olarak kabul edilebilir. Bu yöntem 1920 yılında geliştirilmiştir. Burada, belirli karakterlerin tekrarlanma sıklığını ölçebilen ve şifre sistemini kırmaya izin verecek bir eşleşme indeksi kavramı kullanıldı. Rastgele seçilen karakterlerin yaklaşık %0.067 (İngilizce için) şansı ile eşleşebileceği bilgisine sahip olarak, metinde eşleşme olasılığını belirlemek mümkündür. Bu, anahtar uzunluğu için bir tahmin oluşturmanıza olanak tanır.
Frekans analizi
Anahtar uzunluğunun boyutunu belirledikten sonra, metni, bazı anahtar karakterlere karşılık gelecekleri çeşitli sütunlara sığdırmaya başlayabilirsiniz. Tüm sütunlar, Sezar şifresi kullanılarak kodlanmış orijinal metin sayesinde oluşturulmuştur. Ve bu kodlama yönteminin anahtarı, Vigenère sistemi için bir konuşma birimidir. Sezar şifrelerini kırmaya izin veren araçları kullanarak metnin şifresini çözeceğiz.
Kirchhoff yöntemi olarak bilinen Kasiska testinin geliştirilmiş bir biçimi, her sütunda belirli sembollerle frekansların oluşumunu karşılaştırmaya dayanır. Onlar sayesinde kaynak metinlerdeki bir karakterin tekrarlanma sıklığı karşılaştırılır. Vigenère tablosunun nasıl kullanılacağı, anahtarların tüm sembollerini bilerek, kriptanalist için netleşir ve son şifre çözme işleminde onu okumak zor olmayacaktır. Kirchhoff yönteminin araçları, verilen harf kafesinin karıştırıldığı durumlarda geçerli değildir. Yani standart diziden bir sapma var.alfabedeki harfler. Ancak, eşleşme testinin hala Kasiska yöntemiyle karşılaştırılabilir olduğunu ve bu nedenle özel durumlar için tuşların uzunluğunu belirlemek için kullanılabileceğini bilmek önemlidir.
Değişkenlik
Alfabe sistemi, çok sayıda ve hatırlanması kolay olan diğer birçok kareye dayanabilir. Vigenère meydanıyla aynı düzeyde uygulanabilir. İyi bilinen benzetmeler arasında Admiral F. Buford'un adını taşıyan bir kare yer alır. Vigenère tablosunun satırlarını temsil eder, ancak geriye dönüktür. Sir Francis Beaufort, rüzgar akımlarının hızını belirlemek için ölçeği yaratan adamdı.
Özetleme
Vigenère tablosunun bir örneği aşağıdaki şekilde görülebilir.
Bu şifreleme yöntemi hakkında genel veriler, tarihçesi, gelişimi ve çeşitli bilim adamlarıyla ilişkisi, şifre çözme yöntemleri, avantajları ve dezavantajları ile artık bu kavramı, bilgileri bir formdan diğerine dönüştürmenin özel bir yolu olarak açıkça tanımlayabiliriz. belirli sayıda kişiden orijinal verileri gizleme amacı. Mesajları kodlama yeteneği, tüm insan savaşlarında önemli bir stratejik bileşen olmuştur.
