In dit artikel zullen we de Vigenère-tabel voor het Russische alfabet beschouwen, namelijk de betekenis ervan in de ontwikkeling. Laten we kennis maken met de terminologie, historische feiten. We zullen de decodering en zijn methoden bestuderen, en nog veel meer, wat ons uiteindelijk in staat zal stellen het concept van de Vigenère-tabel duidelijk te definiëren.
Inleiding
Er is een concept van "informatieversleuteling" - het is een bepaald mechanisme voor het interpreteren van informatie in een andere vorm, die alleen kan worden herkend door te weten hoe het wordt gedecodeerd.
Het Vigenère-cijfer is zo'n methode voor polyalfabetische codering van informatie door wijzigingen aan te brengen in de letterlijke tekst die alleen kunnen worden gelezen als u de sleutels kent. Deze polyalfabetische substitutie is niet in één keer uitgevonden. De eerste wetenschapper die deze methode beschreef was J. Battista Bellaso. Hij deed dit in de pagina's van het boek La cifra del. sig. in 1553 werd de methode echter genoemd naar B. Vigenère, een diplomaat uit Frankrijk. De methodologie is vrij eenvoudig te begrijpen en uit te voeren. Het is ook ontoegankelijk voor gewonecryptanalyse tools.
Historische gegevens
L. Alberti, een bekende specialist op het gebied van architectuur en filosofie, in 1466 voor inspectie en evaluatie een verhandeling overhandigde die informatie over codering bevatte, werd hij naar het kantoor van de paus gestuurd. De informatie vertelde over verschillende manieren om deze actie uit te voeren. Het eindresultaat van het werk werd door hem gepresenteerd in een methode voor het coderen van gegevens die hij persoonlijk had ontwikkeld, die hij 'een cijfer waardig koningen' noemde. Dit versleutelingsmechanisme was een polyalfabetische structuur die een versleutelingsschijf vormde. De uitvinding van de drukpers in Duitsland in 1518 gaf nieuwe ruimte voor de ontwikkeling van cryptografie.
In 1553 werd nog een stap gezet om dit gebied van menselijke activiteit te laten ontwikkelen. Dit werd gedaan door J. Bellazo. Hij noemde zijn werk "The Cipher of Signor Bellaso". Hier werd een zin of een woord gebruikt als sleutel, die als wachtwoord diende. In de toekomst werden deze ideeën getransformeerd door de landgenoot van Bellaso, namelijk J. B. Porta. De belangrijkste verandering was het voorstel om de standaard alfabetische volgorde in de eerste tabelrij te verlaten en daarom de overgang naar een volgorde die wordt genomen uit willekeurige onderwerpen die kunnen worden gebruikt als de sleutel die nodig is voor de decodering. In overeenstemming met de lessen van cryptografie behielden de rijen van de tabellen dezelfde cyclische verschuivingen. Het boek "On Secret Correspondence", uitgegeven door Porta, bevatte informatie over het bigramcijfer.
Midden 16e eeuw,Italië. Hier verscheen een boekeditie van het werk van G. Cardano, gericht op het weerspiegelen van innovatie in cryptografische ideeën. Zo verscheen het concept van het "Cardano-rooster".
Nadat Blaise kennis had gemaakt met het werk van Bellazo, Cardano en andere denkers, raakte hij ook geïnteresseerd in cryptografisch werk. In de toekomst creëerde hij het Vigenère-cijfer. Een ander belangrijk werk van hem was het schrijven van een verhandeling over cijfers. Daarin probeerde de auteur de basis van cybernetische cryptografie uiteen te zetten.
Recensies over het cijfer
De Vigenère-tabel en de methoden voor het coderen van gegevens die volgden op het gebruik ervan waren extreem bestand tegen "handmatige" kraken van het type. De wiskundige en schrijver L. Carroll kende dit cijfersysteem de titel "onbreekbaar" toe, wat hij uitdrukte in een artikel over het "alfabetische cijfer", gepubliceerd in 1868
59 jaar later sprak een van de Amerikaanse tijdschriften over Vigenère's methode van polyalfabetische versleuteling van letterlijke tekst, net zoals Carroll eerder had gedaan. In de 19e eeuw werd echter de Kasiska-methode uitgevonden, die het mogelijk maakte om deze beweringen te weerleggen door het cijfersysteem te doorbreken.
Gilbert Vernam deed een poging om het gebroken cijfer te verbeteren, maar zelfs rekening houdend met de verbetering ervan, bleef hij onstabiel voor cryptanalyse. In de toekomst heeft Vernam zelf een systeem gecreëerd dat niet kan worden gedecodeerd.
Algemene informatie
De Vigenère-tabel voor het Engelse alfabet had veel verschillende vormen van interpretatie inmanieren van werken. Het Caesar-cijfer veronderstelde bijvoorbeeld de aanwezigheid van een alfabetische verschuiving met een bepaald aantal posities. Een verschuiving van drie letters zou bijvoorbeeld betekenen dat de letter A een D wordt en B een E. Het cijfer dat door Vigenère is gemaakt, wordt gevormd uit een reeks opeenvolgende Caesar-cijfersystemen. Hier kan elke verschuiving een andere betekenis hebben. Het coderingsproces kan het gebruik van speciale alfabetische tabletten of Vigenère-vierkanten (tabellen) inhouden. Zesentwintig tekens werden gemaakt voor het Latijnse alfabet, en elke volgende regel daarin werd een bepaald aantal posities verschoven. Het symbool van het woord dat als sleutel dient, bepa alt de keuze van het gebruikte alfabet.
Decodering
Met behulp van Vigenère-codering worden de algemene kenmerken van de frequentie van karakterherhaling in de bron "wazig". Er blijven echter kenmerken over waarvan de verschijning in de tekst regelmatig wordt gereproduceerd. De belangrijkste zwakte van deze codering is de herhaling van sleutels. Hiermee kunt u een cryptanalyseproces bouwen dat uit twee fasen bestaat:
- Bepaal de lengte van het wachtwoord. Dit wordt gedaan door de distributiefrequentie van verschillende tekstdecimeren te analyseren. Met andere woorden, ze nemen een bron met een cijfer waarin elke tweede letter deel uitmaakt van de code, en gebruiken dan de derde, enz. als sleutel.
- Het gebruik van cryptanalysetools, wat het totaal isCaesarcijfers, die gemakkelijk kunnen worden verbroken door ze afzonderlijk van elkaar te beschouwen.
Lengte wordt bepaald met behulp van de Kasiska- en Friedman-tests.
Kasiska-methode
De eerste persoon die een algoritme kon ontwikkelen om de Vigenère-coderingsmethode te doorbreken, was C. Babbage. Als stimulans gebruikte hij informatie die hij had ontvangen tijdens een briefwisseling met J. Thwaites, waar hij beweerde een nieuw coderingssysteem te kunnen ontwikkelen. Charles Babbage bewees het tegendeel aan zijn gesprekspartner door hem terug te brengen tot een specifiek geval van Vigenère's werk. Tweiss adviseerde Charles vervolgens om de bron te hacken. Het decoderen van de tekst verhulde de woorden van het gedicht van A. Tennyson, en het sleutelwoord was de naam van zijn vrouw, Emily. De publicatie van de vondst vond niet plaats op verzoek van de kraker zelf. Hetzelfde algoritme werd ontdekt door een Pruisische legerofficier, Friedrich Wilhelm Kasiska, naar wie het is vernoemd.
Het idee is gebaseerd op de periodieke sleutelstroomtechniek. De natuurlijke vorm van de taal bevat ook lettercombinaties die vaak kunnen worden herhaald en worden bigrams en trigrammen genoemd. Hun frequentie van herhaling geeft een kans om te verschijnen die zal helpen bij het bepalen van de decoderingssleutel. De afstand tussen de herhaling van bepaalde structuren moet overeenkomen met de veelvoud van de lengte van de slogan. Door de langste totale duur van elk van deze afstanden te berekenen, kan een werkhypothese voor de sleutellengte worden verkregen.
Kappa-test
Een andere manier om te decoderenDe Vigenère-tabel en de codering die daaruit voortvloeit, kunnen worden beschouwd als een test gemaakt door V. Fridman. Deze methode is ontwikkeld in 1920. Hier werd het concept van een matchindex gebruikt, die de herhalingsfrequentie van specifieke karakters kon meten, waardoor het cijfersysteem kon worden verbroken. Met informatie dat willekeurig geselecteerde tekens overeenkomen met een kans van ongeveer gelijk aan 0,067% (voor Engels), is het mogelijk om de waarschijnlijkheid van hun overeenkomst in de tekst te bepalen. Hiermee kunt u een schatting maken van de sleutellengte.
Frequentieanalyse
Nadat je de grootte van de sleutellengte hebt bepaald, kun je beginnen met het inpassen van tekst in verschillende kolommen waarin ze overeenkomen met een bepaald sleutelteken. Alle kolommen zijn gevormd dankzij de originele tekst, gecodeerd met het Caesar-cijfer. En de sleutel tot deze coderingsmethode is één spraakeenheid voor het Vigenère-systeem. Met behulp van tools die het mogelijk maken om Caesar-cijfers te kraken, zullen we de decodering van de tekst voltooien.
Een verbeterde vorm van de Kasiska-test, bekend als de Kirchhoff-methode, is gebaseerd op het vergelijken van het voorkomen van frequenties met bepaalde symbolen in elke kolom. Dankzij hen wordt de herhalingsfrequentie van een personage in de bronteksten vergeleken. Hoe de Vigenère-tabel te gebruiken, als u alle symbolen van de sleutels kent, wordt het duidelijk voor de cryptanalist en het zal niet moeilijk zijn om het te lezen in het uiteindelijke decoderingsproces. De middelen van de Kirchhoff-methode zijn niet van toepassing in gevallen waarin het gegeven rooster van letters wordt vervormd. Dat wil zeggen, er is een afwijking van de standaardvolgordeletters in het alfabet. Het is echter belangrijk om te weten dat de matchtest nog steeds vergelijkbaar is met de Kasiska-methode, en daarom kunnen ze worden gebruikt om de lengte van sleutels voor speciale gevallen te bepalen.
Variabiliteit
Het alfabetsysteem kan gebaseerd zijn op vele andere vierkanten, waarvan er nogal wat zijn en gemakkelijk te onthouden zijn. Toepasbaar op een lijn met het Vigenèreplein. Bekende analogieën zijn onder meer een vierkant genoemd naar admiraal F. Buford. Het stelt de rijen van de Vigenère-tafel voor, maar dan naar achteren wijzend. Sir Francis Beaufort was de man die de schaal heeft gemaakt om de snelheid van windstromen te bepalen.
Samenvattend
Een voorbeeld van een Vigenère-tabel is te zien in de onderstaande afbeelding.
Met algemene gegevens over deze coderingsmethode, de geschiedenis, ontwikkeling en relatie met verschillende wetenschappers, decoderingsmethoden, voor- en nadelen, kunnen we dit concept nu duidelijk definiëren als een speciale manier om informatie van de ene vorm naar de andere te transformeren met het doel om de originele gegevens voor een bepaald aantal personen te verbergen. De mogelijkheid om berichten te coderen is een belangrijk strategisch ingrediënt geweest in alle menselijke oorlogen.
