در این مقاله جدول ویژنر را برای الفبای روسی، یعنی اهمیت آن در توسعه، در نظر خواهیم گرفت. بیایید با اصطلاحات، حقایق تاریخی آشنا شویم. ما رمزگشایی و روش‌های آن و همچنین موارد دیگر را مطالعه خواهیم کرد، که در نهایت به ما امکان می‌دهد مفهوم جدول ویژنر را به وضوح تعریف کنیم.
مقدمه
مفهومی از "رمزگذاری اطلاعات" وجود دارد - مکانیزم خاصی برای تفسیر اطلاعات به شکل دیگری است که تنها با دانستن روش رمزگشایی آن قابل تشخیص است.
رمز Vigenère یکی از این روش‌ها برای رمزگذاری چند الفبایی اطلاعات با ایجاد تغییراتی در متن تحت اللفظی است که فقط با دانستن کلیدها قابل خواندن است. این جایگزینی چند الفبایی به یکباره اختراع نشد. اولین دانشمندی که این روش را توصیف کرد J. Battista Bellaso بود. او این کار را در صفحات کتاب La cifra del انجام داد. سیگ در سال 1553، با این حال، روش به نام B. Vigenère، یک دیپلمات فرانسوی نامگذاری شد. متدولوژی آن برای درک و اجرا بسیار ساده است. برای عادی نیز غیرقابل دسترسی استابزارهای تحلیل رمزی.
داده های تاریخی
L. آلبرتی، متخصص مشهور در رشته‌های معماری و فلسفه، در سال 1466 رساله‌ای را برای بازرسی و ارزیابی ارائه کرد که حاوی اطلاعات رمزگذاری بود، او را به دفتر پاپ فرستادند. اطلاعات در مورد روش های مختلف برای انجام این عمل گفت. نتیجه نهایی کار توسط او با روشی برای رمزگذاری داده ها ارائه شد که شخصاً آن را توسعه داد و او آن را "رمز شایسته پادشاهان" نامید. این مکانیسم رمزگذاری یک ساختار چند الفبایی بود که یک دیسک رمزگذاری را تشکیل می داد. اختراع ماشین چاپ در آلمان در سال 1518 فضای جدیدی برای توسعه رمزنگاری ایجاد کرد.
در سال 1553، گام دیگری برای توسعه این حوزه از فعالیت های انسانی برداشته شد. این کار توسط جی بلازو انجام شد. او کار خود را "رمز سیگنور بلاسو" نامید. در اینجا از یک عبارت یا یک کلمه به عنوان کلید استفاده شده است که به عنوان رمز عبور عمل می کند. در آینده این ایده ها توسط هموطن بلاسو یعنی جی بی پورتا دگرگون شد. تغییر اصلی پیشنهاد کنار گذاشتن ترتیب الفبایی استاندارد در ردیف اول جدول و بنابراین انتقال به ترتیبی برگرفته از موضوعات دلخواه بود که می تواند به عنوان کلید مورد نیاز برای رمزگشایی استفاده شود. مطابق با درس های رمزنگاری، ردیف های جداول همان تغییرات چرخه ای را حفظ کردند. کتاب "درباره مکاتبات مخفی" منتشر شده توسط پورتا حاوی اطلاعاتی در مورد رمز بیگرام بود.
اواسط قرن شانزدهم،ایتالیا در اینجا یک نسخه کتاب از کار G. Cardano با هدف بازتاب نوآوری در ایده های رمزنگاری ظاهر شد. به عنوان مثال، مفهوم "شبکه کاردانو" ظاهر شد.
بلز پس از آشنایی با آثار بلازو، کاردانو و دیگر متفکران، به کار رمزنگاری نیز علاقه مند شد. در آینده، او رمز Vigenère را ایجاد کرد. یکی دیگر از کارهای مهم او نگارش رساله ای در باب رمز بود. در آن، نویسنده سعی کرد مبانی رمزنگاری سایبرنتیک را بیان کند.
بررسی درباره رمز
جدول Vigenère و روش‌های رمزگذاری داده‌ها پس از استفاده از آن در برابر شکستن نوع "دستی" بسیار مقاوم بودند. ریاضی دان و نویسنده ال. کارول به این سیستم رمزی عنوان "نشکن" اعطا کرد که در مقاله ای در مورد "رمز الفبایی" منتشر شده در سال 1868 بیان کرد.
59 سال بعد، یکی از مجلات آمریکایی در مورد روش ویژنر برای رمزگذاری چند الفبایی متن تحت اللفظی صحبت کرد، درست مانند کارول. با این حال، در قرن 19، روش Kasiska ابداع شد، که امکان رد این ادعاها را با شکستن سیستم رمزگذاری فراهم کرد.
گیلبرت ورنام تلاش کرد تا رمز شکسته را بهبود بخشد، اما حتی با در نظر گرفتن بهبود آن، در تحلیل رمز ناپایدار باقی ماند. در آینده، خود ورنام در واقع سیستمی ایجاد کرده است که قابل رمزگشایی نیست.
اطلاعات عمومی
جدول ویژنر برای الفبای انگلیسی دارای اشکال مختلف تفسیری درراه های عملیات برای مثال، رمز سزار وجود یک جابجایی الفبایی را با تعداد معینی از موقعیت ها فرض می کرد. به عنوان مثال، یک جابجایی سه حرفی به این معنی است که حرف A به D و B تبدیل به E می شود. رمز ایجاد شده توسط ویژنر از مجموعه ای از سیستم های رمز سزار متوالی تشکیل شده است. در اینجا، هر تغییری می تواند معنای متفاوتی داشته باشد. فرآیند رمزگذاری ممکن است شامل استفاده از قرص های الفبایی خاص یا مربع های ویژنر (جدول) باشد. بیست و شش کاراکتر برای الفبای لاتین ایجاد شد و هر خط بعدی در آنها با تعداد معینی از موقعیت ها جابه جا شد. نماد کلمه ای که به عنوان کلید عمل می کند، انتخاب الفبای مورد استفاده را تعیین می کند.
رمزگشایی
با کمک رمزگذاری Vigenère، ویژگی های کلی فراوانی تکرار کاراکتر در منبع "تار" می شود. با این حال، ویژگی هایی وجود دارد که ظاهر آنها در متن به طور منظم بازتولید می شود. ضعف اصلی این کدگذاری تکرار کلیدهاست. این به شما امکان می دهد یک فرآیند تحلیل رمزی متشکل از دو مرحله بسازید:
- طول رمز عبور را تعیین کنید. این کار با تجزیه و تحلیل فراوانی توزیع متن های مختلف انجام می شود. به عبارت دیگر، آنها منبعی را با رمزی که در آن هر حرف دوم بخشی از کد است، می گیرند، سپس از سومی و غیره به عنوان کلید استفاده می کنند.
- استفاده از ابزارهای تحلیل رمزی که مجموع آن استرمزهای سزار که با در نظر گرفتن مجزا از یکدیگر به راحتی می توان آنها را شکست.
طول با استفاده از آزمون های Kasiska و Friedman تعیین می شود.
روش Kasiska
اولین کسی که توانست الگوریتمی برای شکستن روش رمزگذاری ویژنر ایجاد کند سی. بابیج بود. به عنوان انگیزه، او از اطلاعات دریافتی در طی تبادل نامه با جی. توایتز استفاده کرد، جایی که او ادعا کرد که قادر به توسعه یک سیستم رمزگذاری جدید است. چارلز بابیج با تقلیل دادن او به یک مورد خاص از کارهای ویژنر، خلاف آن را به همکار خود ثابت کرد. سپس توئیس به چارلز توصیه کرد که منبع را هک کند. رمزگشایی متن کلمات شعر A. Tennyson را پنهان می کرد و کلمه کلیدی نام همسرش Emily بود. انتشار این کشف به درخواست خود کراکر صورت نگرفت. همین الگوریتم توسط یک افسر ارتش پروس، فردریش ویلهلم کاسیسکا، که به نام او نامگذاری شده است، کشف شد.
این ایده بر اساس تکنیک جریان کلید دوره ای است. شکل طبیعی زبان نیز شامل ترکیبات حروفی است که می توان آن ها را به طور مکرر تکرار کرد و به آنها بیگرام و سه خط می گویند. فرکانس تکرار آنها به شما امکان می دهد فرصتی ظاهر شود که به تعیین کلید رمزگشایی کمک می کند. فاصله بین تکرار ساختارهای خاص باید با تعدد طول شعار مطابقت داشته باشد. با محاسبه طولانی ترین مدت زمان کل هر یک از این فاصله ها، می توان یک فرضیه کاری برای طول کلید به دست آورد.
تست کاپا
روش دیگری برای رمزگشاییجدول Vigenère و رمزگذاری حاصل از آن را می توان آزمونی دانست که توسط V. Fridman ایجاد شده است. این روش در سال 1920 توسعه یافت. در اینجا از مفهوم شاخص تطبیق استفاده شده است که می تواند بسامد تکرار نویسه های خاص را اندازه گیری کند، که امکان شکستن سیستم رمز را فراهم می کند. با داشتن اطلاعاتی که کاراکترهای انتخاب شده به صورت تصادفی می توانند با شانس تقریباً برابر با 0.067% (برای انگلیسی) مطابقت داشته باشند، می توان احتمال تطابق آنها را در متن تعیین کرد. این به شما امکان می دهد تخمینی از طول کلید ایجاد کنید.
تجزیه و تحلیل فرکانس
بعد از اینکه اندازه طول کلید را تعیین کردید، می توانید متن را در ستون های مختلف قرار دهید که در آنها با برخی از کاراکترهای کلید مطابقت دارند. همه ستون‌ها به لطف متن اصلی که با استفاده از رمز سزار کدگذاری شده‌اند، تشکیل شده‌اند. و کلید این روش کدگذاری یک واحد گفتاری برای سیستم ویژنر است. با استفاده از ابزارهایی که امکان شکستن رمزهای سزار را فراهم می کند، رمزگشایی متن را کامل می کنیم.
یک شکل بهبود یافته از آزمون Kasiska که به روش Kirchhoff معروف است، مبتنی بر مقایسه وقوع فرکانس ها با نمادهای خاص در هر ستون است. با تشکر از آنها، فراوانی تکرار یک شخصیت در متون منبع مقایسه می شود. نحوه استفاده از جدول Vigenère با دانستن تمام نمادهای کلیدها، برای رمزنگارگر روشن می شود و خواندن آن در فرآیند رمزگشایی نهایی دشوار نخواهد بود. ابزارهای روش Kirchhoff در مواردی که شبکه داده شده از حروف درهم است قابل استفاده نیست. یعنی انحراف از توالی استاندارد وجود داردحروف الفبا با این حال، مهم است که بدانید تست مسابقه هنوز با روش Kasiska قابل مقایسه است و بنابراین می توان از آنها برای تعیین طول کلیدها برای موارد خاص استفاده کرد.
تغییرپذیری
سیستم حروف الفبا را می توان بر اساس بسیاری از مربع های دیگر، که تعداد بسیار کمی از آنها وجود دارد و به راحتی قابل به خاطر سپردن است، است. قابل اجرا در همتراز با مربع Vigenère. قیاس های معروف شامل میدانی به نام دریاسالار F. Buford است. این نشان دهنده ردیف های جدول Vigenère است، اما به سمت عقب اشاره می کند. سر فرانسیس بوفور مردی بود که مقیاسی را برای تعیین سرعت جریان باد ایجاد کرد.
جمع بندی
نمونه ای از جدول Vigenère را می توان در شکل زیر مشاهده کرد.
با اطلاعات کلی در مورد این روش رمزگذاری، تاریخچه، توسعه و ارتباط آن با دانشمندان مختلف، روش‌های رمزگشایی، مزایا و معایب، اکنون می‌توانیم این مفهوم را به‌عنوان روشی خاص برای تبدیل اطلاعات از شکلی به شکل دیگر به وضوح تعریف کنیم. هدف از پنهان کردن داده های اصلی از تعداد معینی از افراد است. توانایی رمزگذاری پیام ها یک عنصر استراتژیک مهم در تمام جنگ های انسانی بوده است.
