Neste artigo, consideraremos a tabela Vigenère para o alfabeto russo, ou seja, seu significado no desenvolvimento. Vamos nos familiarizar com a terminologia, fatos históricos. Estudaremos a descriptografia e seus métodos, bem como muito mais, o que nos permitirá definir claramente o conceito da tabela Vigenère.
Introdução
Existe um conceito de "criptografia da informação" - é um certo mecanismo para interpretar a informação em outra forma, que só pode ser reconhecida conhecendo a forma como ela é descriptografada.
A cifra de Vigenère é um desses métodos de criptografia polialfabética de informações, fazendo alterações no texto literal que só podem ser lidas conhecendo as chaves. Essa substituição polialfabética não foi inventada de uma só vez. O primeiro cientista a descrever este método foi J. Battista Bellaso. Ele fez isso nas páginas do livro La cifra del. Ass. em 1553, no entanto, o método recebeu o nome de B. Vigenère, um diplomata da França. Sua metodologia é bastante simples de entender e executar. Também é inacessível ao comumferramentas de criptoanálise.
Dados históricos
L. Alberti, um conhecido especialista nas áreas de arquitetura e filosofia, em 1466 forneceu para inspeção e avaliação um tratado que continha informações sobre criptografia, ele foi enviado ao escritório do Papa. As informações falavam sobre diferentes maneiras de realizar essa ação. O resultado final do trabalho foi apresentado por ele em um método de codificação de dados que ele mesmo desenvolveu, que chamou de “uma cifra digna de reis”. Esse mecanismo de criptografia era uma estrutura polialfabética que formava um disco de criptografia. A invenção da imprensa na Alemanha em 1518 deu novo espaço para o desenvolvimento da criptografia.
Em 1553, mais um passo foi dado para permitir o desenvolvimento desta área da atividade humana. Isso foi feito por J. Bellazo. Ele chamou seu trabalho de "A Cifra do Signor Bellaso". Aqui, uma frase ou uma palavra era usada como chave, que servia de senha. No futuro, essas ideias foram transformadas pelo compatriota de Bellaso, J. B. Porta. A principal mudança foi a proposta de abandonar a ordem alfabética padrão na primeira linha da tabela e, portanto, a transição para uma ordem retirada de tópicos arbitrários que podem ser usados como a chave necessária para descriptografia. De acordo com as lições de criptografia, as linhas das tabelas mantiveram os mesmos deslocamentos cíclicos. O livro "On Secret Correspondence" publicado por Porta incluiu informações sobre a cifra bigrama.
Meados do século XVI,Itália. Aqui apareceu uma edição em livro da obra de G. Cardano, destinada a refletir a inovação nas ideias criptográficas. Por exemplo, surgiu o conceito de “rede Cardano”.
Depois que Blaise conheceu as obras de Bellazo, Cardano e outros pensadores, ele também se interessou pelo trabalho criptográfico. No futuro, ele criou a cifra de Vigenère. Outro trabalho significativo seu foi a escrita de um tratado sobre cifras. Nele, o autor tentou expor os fundamentos da criptografia cibernética.
Comentários sobre a cifra
A tabela Vigenère e os métodos de codificação de dados que se seguiram ao seu uso foram extremamente resistentes ao cracking do tipo "manual". O matemático e escritor L. Carroll concedeu a este sistema de cifras o título de "inquebrável", que ele expressou em um artigo sobre a "cifra alfabética" publicado em 1868
59 anos depois, uma das revistas americanas falou sobre o método de criptografia polialfabética de texto literal de Vigenère, assim como Carroll havia feito anteriormente. No entanto, no século 19, o método Kasiska foi inventado, o que tornou possível refutar essas alegações quebrando o sistema de cifras.
Gilbert Vernam fez uma tentativa de melhorar a cifra quebrada, mas mesmo levando em conta sua melhoria, ele permaneceu instável à criptoanálise. No futuro, o próprio Vernam criou um sistema que não pode ser decodificado.
Informações gerais
A tabela Vigenère para o alfabeto inglês tinha muitas formas diferentes de interpretação emmodos de operação. Por exemplo, a cifra de César assumiu a presença de uma mudança alfabética por um certo número de posições. Por exemplo, um deslocamento de três letras significaria que a letra A se tornaria um D e B se tornaria um E. A cifra criada por Vigenère é formada a partir de uma série de sistemas de cifras de César sucessivos. Aqui, qualquer mudança pode ter um significado diferente. O processo de codificação pode envolver o uso de tabuletas alfabéticas especiais ou quadrados de Vigenère (tabelas). Vinte e seis caracteres foram criados para o alfabeto latino, e qualquer linha subsequente neles foi deslocada por um certo número de posições. O símbolo da palavra que serve de chave determina a escolha do alfabeto utilizado.
Descriptografia
Com a ajuda da criptografia Vigenère, as características gerais da frequência de repetição de caracteres na fonte ficam "embaçadas". No entanto, permanecem características cuja aparição no texto é reproduzida regularmente. A principal fraqueza dessa codificação é a repetição de chaves. Isso permite que você construa um processo de criptoanálise que consiste em dois estágios:
- Determina o tamanho da senha. Isso é feito analisando a frequência de distribuição de várias dizimações de texto. Em outras palavras, eles pegam uma fonte com uma cifra na qual cada segunda letra faz parte do código, então usam a terceira, e assim por diante, como chave.
- O uso de ferramentas de criptoanálise, que é o totalCifras de César, que podem ser facilmente quebradas considerando-as separadamente umas das outras.
O comprimento é determinado usando os testes Kasiska e Friedman.
Método Kasiska
A primeira pessoa que conseguiu desenvolver um algoritmo para quebrar o método de criptografia de Vigenère foi C. Babbage. Como incentivo, utilizou informações recebidas durante uma troca de cartas com J. Thwaites, onde afirmou ter conseguido desenvolver um novo sistema de codificação. Charles Babbage provou o contrário ao seu interlocutor reduzindo-o a um caso particular da obra de Vigenère. Tweiss então aconselhou Charles a hackear a fonte. A decodificação do texto escondia as palavras do poema de A. Tennyson, e a palavra-chave era o nome de sua esposa, Emily. A publicação da descoberta não ocorreu a pedido do próprio cracker. O mesmo algoritmo foi descoberto por um oficial do exército prussiano, Friedrich Wilhelm Kasiska, que deu seu nome.
A ideia é baseada na técnica de fluxo de chaves periódicas. A forma natural da linguagem também contém combinações de letras que podem ser repetidas com frequência e são chamadas de bigramas e trigramas. Sua frequência de repetição permite que apareça uma chance que ajudará a determinar a chave de descriptografia. A distância entre a repetição de certas estruturas deve corresponder à multiplicidade do comprimento do slogan. Calculando a duração total mais longa de cada uma dessas distâncias, uma hipótese de trabalho para o comprimento da chave pode ser obtida.
teste Kappa
Outra maneira de descriptografarA tabela Vigenère e a codificação dela resultante podem ser consideradas um teste criado por V. Fridman. Este método foi desenvolvido em 1920. Aqui foi utilizado o conceito de índice de correspondência, que poderia medir a frequência de repetição de caracteres específicos, o que permitiria quebrar o sistema de cifras. Tendo informações de que caracteres selecionados aleatoriamente podem corresponder com uma chance de aproximadamente igual a 0,067% (para inglês), é possível determinar a probabilidade de sua correspondência no texto. Isso permite que você crie uma estimativa do comprimento da chave.
Análise de frequência
Depois de determinar o tamanho do comprimento da chave, você pode começar a encaixar o texto em várias colunas nas quais eles corresponderão a algum caractere da chave. Todas as colunas são formadas graças ao texto original, codificado com a cifra de César. E a chave para este método de codificação é uma unidade de fala para o sistema Vigenère. Usando ferramentas que permitem quebrar as cifras de César, completaremos a descriptografia do texto.
Uma forma aprimorada do teste de Kasiska, conhecido como método de Kirchhoff, baseia-se na comparação da ocorrência de frequências com determinados símbolos em cada coluna. Graças a eles, a frequência de repetição de um caractere nos textos de origem é comparada. Como usar a tabela Vigenère, conhecendo todos os símbolos das chaves, fica claro para o criptoanalista e não será difícil lê-la no processo final de descriptografia. As médias do método de Kirchhoff não são aplicáveis nos casos em que a rede de letras dada é embaralhada. Ou seja, há um desvio da sequência padrãoletras do alfabeto. No entanto, é importante saber que o teste de correspondência ainda é comparável ao método Kasiska e, portanto, eles podem ser usados para determinar o comprimento das chaves para casos especiais.
Variabilidade
O sistema alfabético pode ser baseado em muitos outros quadrados, dos quais existem alguns e são fáceis de lembrar. Aplicável em paridade com a praça Vigenère. Analogias bem conhecidas incluem uma praça com o nome do almirante F. Buford. Representa as linhas da tabela Vigenère, mas apontando para trás. Sir Francis Beaufort foi o homem que criou a escala para determinar a velocidade das correntes de vento.
Resumindo
Um exemplo de tabela Vigenère pode ser visto na figura abaixo.
Com dados gerais sobre esse método de criptografia, sua história, desenvolvimento e relacionamento com vários cientistas, métodos de descriptografia, vantagens e desvantagens, podemos agora definir claramente esse conceito como uma forma especial de transformar informações de uma forma para outra com o objetivo de ocultar os dados originais de um certo número de pessoas. A capacidade de codificar mensagens tem sido um importante ingrediente estratégico em todas as guerras humanas.
