In diesem Artikel betrachten wir die Vigenère-Tabelle für das russische Alphabet, und zwar ihre Bedeutung für die Entwicklung. Machen wir uns mit der Terminologie und den historischen Fakten vertraut. Wir werden die Entschlüsselung und ihre Methoden sowie vieles mehr untersuchen, was uns letztendlich ermöglichen wird, das Konzept der Vigenère-Tabelle klar zu definieren.
Einführung
Es gibt ein Konzept der "Informationsverschlüsselung" - es ist ein bestimmter Mechanismus zum Interpretieren von Informationen in eine andere Form, der nur erkannt werden kann, wenn man weiß, wie er entschlüsselt wird.
Die Vigenère-Chiffre ist eine solche Methode der polyalphabetischen Verschlüsselung von Informationen, indem Änderungen im wörtlichen Text vorgenommen werden, die nur gelesen werden können, wenn die Schlüssel bekannt sind. Diese polyalphabetische Substitution wurde nicht auf einmal erfunden. Der erste Wissenschaftler, der diese Methode beschrieb, war J. Battista Bellaso. Er tat dies auf den Seiten des Buches La cifra del. Sig. 1553 wurde die Methode jedoch nach B. Vigenère, einem Diplomaten aus Frankreich, benannt. Seine Methodik ist recht einfach zu verstehen und auszuführen. Es ist auch für gewöhnliche unzugänglichKryptoanalyse-Tools.
Historische Daten
L. Alberti, ein bekannter Spezialist auf den Gebieten der Architektur und Philosophie, der 1466 eine Abhandlung zur Einsichtnahme und Bewertung vorlegte, die Informationen über die Verschlüsselung enthielt, wurde an das Büro des Papstes geschickt. Die Informationen über verschiedene Möglichkeiten, diese Aktion auszuführen. Das Endergebnis der Arbeit wurde von ihm in einer von ihm persönlich entwickelten Methode zur Verschlüsselung von Daten präsentiert, die er "eine königlich würdige Chiffre" nannte. Dieser Verschlüsselungsmechanismus war eine polyalphabetische Struktur, die eine Verschlüsselungsscheibe bildete. Die Erfindung des Buchdrucks in Deutschland im Jahr 1518 gab neuen Raum für die Entwicklung der Kryptographie.
Im Jahr 1553 wurde ein weiterer Schritt unternommen, um diesem Bereich menschlicher Aktivität die Entwicklung zu ermöglichen. Dies wurde von J. Bellazo durchgeführt. Er nannte sein Werk „Die Chiffre von Signor Bellaso“. Hier wurde ein Satz oder ein Wort als Schlüssel verwendet, der als Passwort diente. In der Zukunft wurden diese Ideen von Bellasos Landsmann, nämlich J. B. Porta, umgesetzt. Die wichtigste Änderung war der Vorschlag, die standardmäßige alphabetische Reihenfolge in der ersten Tabellenzeile aufzugeben und damit auf eine Reihenfolge aus beliebigen Themen zu wechseln, die als Schlüssel für die Entschlüsselung verwendet werden können. In Übereinstimmung mit den Lehren der Kryptographie behielten die Zeilen der Tabellen die gleichen zyklischen Verschiebungen bei. Das von Porta herausgegebene Buch "On Secret Correspondence" enthielt Informationen über die Bigramm-Chiffre.
Mitte 16. Jahrhundert,Italien. Hier erschien eine Buchausgabe der Arbeit von G. Cardano, die darauf abzielt, Innovationen in kryptografischen Ideen widerzuspiegeln. Beispielsweise tauchte das Konzept des „Cardano-Gitters“auf.
Nachdem Blaise die Werke von Bellazo, Cardano und anderen Denkern kennengelernt hatte, interessierte er sich auch für kryptografische Arbeiten. In der Zukunft schuf er die Vigenère-Chiffre. Ein weiteres bedeutendes Werk von ihm war das Verfassen einer Abhandlung über Chiffren. Darin versuchte der Autor, die Grundlagen der kybernetischen Kryptographie darzulegen.
Bewertungen über die Chiffre
Die Vigenère-Tabelle und die aus ihrer Verwendung resultierenden Datencodierungsmethoden waren extrem widerstandsfähig gegen "manuelles" Cracken. Der Mathematiker und Schriftsteller L. Carroll verlieh diesem Chiffriersystem den Titel „unzerbrechlich“, was er in einem 1868 veröffentlichten Artikel über die „alphabetische Chiffre“ausdrückte
59 Jahre später sprach eines der amerikanischen Magazine über Vigenères Methode der polyalphabetischen Verschlüsselung von wörtlichem Text, genau wie zuvor Carroll. Im 19. Jahrhundert wurde jedoch die Kasiska-Methode erfunden, die es ermöglichte, diese Behauptungen zu widerlegen, indem das Chiffriersystem geknackt wurde.
Gilbert Vernam hat versucht, die gebrochene Chiffre zu verbessern, aber selbst unter Berücksichtigung seiner Verbesserung blieb er gegenüber der Kryptoanalyse instabil. In der Zukunft hat Vernam selbst tatsächlich ein System geschaffen, das nicht entschlüsselt werden kann.
Allgemeine Informationen
Die Vigenère-Tabelle für das englische Alphabet hatte viele verschiedene InterpretationsformenBetriebsweisen. Beispielsweise ging die Caesar-Chiffre von einer alphabetischen Verschiebung um eine bestimmte Anzahl von Stellen aus. Beispielsweise würde eine Verschiebung um drei Buchstaben bedeuten, dass der Buchstabe A zu einem D und B zu einem E würde. Die von Vigenère geschaffene Chiffre wird aus einer Reihe aufeinanderfolgender Caesar-Chiffriersysteme gebildet. Hier kann jede Verschiebung eine andere Bedeutung haben. Der Codierungsprozess kann die Verwendung spezieller alphabetischer Tafeln oder Vigenère-Quadrate (Tabellen) beinh alten. Für das lateinische Alphabet wurden 26 Zeichen erstellt, und jede nachfolgende Zeile darin wurde um eine bestimmte Anzahl von Positionen verschoben. Das Symbol des Wortes, das als Schlüssel dient, bestimmt die Wahl des verwendeten Alphabets.
Entschlüsselung
Mit Hilfe der Vigenère-Verschlüsselung werden die allgemeinen Merkmale der Zeichenwiederholungshäufigkeit in der Quelle "verwischt". Es bleiben jedoch Merkmale, deren Erscheinen im Text regelmäßig wiedergegeben wird. Die Hauptschwäche dieser Kodierung ist die Wiederholung von Schlüsseln. Auf diese Weise können Sie einen Kryptoanalyseprozess aufbauen, der aus zwei Phasen besteht:
- Passwortlänge festlegen. Dazu wird die Verteilungshäufigkeit verschiedener Textdezimierungen analysiert. Mit anderen Worten, sie nehmen eine Quelle mit einer Chiffre, in der jeder zweite Buchstabe Teil des Codes ist, dann verwenden sie den dritten usw. als Schlüssel.
- Die Verwendung von Kryptoanalyse-Tools, das ist die SummeCaesar-Chiffren, die leicht gebrochen werden können, indem man sie getrennt voneinander betrachtet.
Die Länge wird mit dem Kasiska- und dem Friedman-Test bestimmt.
Kasiska-Methode
Die erste Person, die einen Algorithmus zum Knacken der Vigenère-Verschlüsselungsmethode entwickeln konnte, war C. Babbage. Als Anreiz nutzte er Informationen, die er während eines Briefwechsels mit J. Thwaites erhielt, in dem er behauptete, ein neues Verschlüsselungssystem entwickeln zu können. Charles Babbage bewies seinem Gesprächspartner das Gegenteil, indem er ihn auf einen speziellen Fall von Vigenères Arbeit reduzierte. Tweiss riet Charles dann, die Quelle zu hacken. Die Entschlüsselung des Textes verschleierte die Worte von A. Tennysons Gedicht, und das Schlüsselwort war der Name seiner Frau Emily. Die Veröffentlichung der Entdeckung erfolgte nicht auf Wunsch des Crackers selbst. Derselbe Algorithmus wurde von einem preußischen Armeeoffizier, Friedrich Wilhelm Kasiska, entdeckt, nach dem er benannt ist.
Die Idee basiert auf der Technik des periodischen Schlüsselflusses. Die natürliche Form der Sprache enthält auch Buchstabenkombinationen, die häufig wiederholt werden können und Bigramme und Trigramme genannt werden. Ihre Wiederholungshäufigkeit lässt eine Chance erscheinen, die hilft, den Entschlüsselungsschlüssel zu bestimmen. Der Abstand zwischen der Wiederholung bestimmter Strukturen sollte der Vielfachheit der Länge des Slogans entsprechen. Durch Berechnung der längsten Gesamtdauer jeder dieser Distanzen kann eine Arbeitshypothese für die Schlüssellänge erh alten werden.
Kappa-Test
Ein anderer Weg zum EntschlüsselnDie Vigenère-Tabelle und die daraus resultierende Kodierung kann als ein von V. Fridman erstellter Test angesehen werden. Diese Methode wurde 1920 entwickelt. Hier wurde das Konzept eines Übereinstimmungsindex verwendet, der die Wiederholungshäufigkeit bestimmter Zeichen messen könnte, was es ermöglichen würde, das Chiffriersystem zu knacken. Mit Informationen, dass zufällig ausgewählte Zeichen mit einer Wahrscheinlichkeit von ungefähr gleich 0,067 % (für Englisch) übereinstimmen können, ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit ihrer Übereinstimmung im Text zu bestimmen. Auf diese Weise können Sie eine Schätzung der Schlüssellänge erstellen.
Frequenzanalyse
Nachdem Sie die Größe der Schlüssellänge bestimmt haben, können Sie damit beginnen, Text in verschiedene Sp alten einzufügen, in denen sie einem Schlüsselzeichen entsprechen. Alle Sp alten werden dank des Origin altextes gebildet, der mit der Caesar-Chiffre codiert ist. Und der Schlüssel zu dieser Codierungsmethode ist eine Spracheinheit für das Vigenère-System. Mit Werkzeugen, die es ermöglichen, Caesar-Chiffren zu brechen, werden wir damit die Entschlüsselung des Textes vervollständigen.
Eine verbesserte Form des Kasiska-Tests, bekannt als Kirchhoff-Methode, basiert auf dem Vergleich des Auftretens von Häufigkeiten mit bestimmten Symbolen in jeder Sp alte. Dank ihnen wird die Häufigkeit der Wiederholung eines Zeichens in den Ausgangstexten verglichen. Wie man die Vigenère-Tabelle verwendet, wenn man alle Symbole der Schlüssel kennt, wird dem Kryptoanalytiker klar und es wird nicht schwierig sein, sie im endgültigen Entschlüsselungsprozess zu lesen. Die Mittel des Kirchhoff-Verfahrens sind in Fällen, in denen das gegebene Buchstabengitter verwürfelt ist, nicht anwendbar. Das heißt, es gibt eine Abweichung von der StandardsequenzBuchstaben im Alphabet. Allerdings ist es wichtig zu wissen, dass der Match-Test immer noch mit dem Kasiska-Verfahren vergleichbar ist und daher für Sonderfälle zur Bestimmung der Schlüssellänge verwendet werden kann.
Variabilität
Das Alphabetsystem kann auf vielen anderen Quadraten basieren, von denen es einige gibt und die leicht zu merken sind. Anwendbar auf Augenhöhe mit dem Vigenère-Quadrat. Bekannte Analogien beinh alten ein nach Admiral F. Buford benanntes Quadrat. Es stellt die Zeilen der Vigenère-Tabelle dar, zeigt aber nach hinten. Sir Francis Beaufort war der Mann, der die Skala zur Bestimmung der Geschwindigkeit von Windströmungen geschaffen hat.
Zusammenfassen
Ein Beispiel einer Vigenère-Tabelle ist in der folgenden Abbildung zu sehen.
Mit allgemeinen Daten zu dieser Verschlüsselungsmethode, ihrer Geschichte, Entwicklung und Beziehung zu verschiedenen Wissenschaftlern, Entschlüsselungsmethoden, Vor- und Nachteilen können wir dieses Konzept nun klar als eine besondere Möglichkeit definieren, Informationen von einer Form in eine andere umzuwandeln das Ziel, die Originaldaten vor einer bestimmten Anzahl von Personen zu verbergen. Die Fähigkeit, Nachrichten zu verschlüsseln, war eine wichtige strategische Zutat in allen menschlichen Kriegen.
