Bu yazıda rus əlifbası üçün Vigenere cədvəlini, yəni onun inkişafdakı əhəmiyyətini nəzərdən keçirəcəyik. Terminologiya, tarixi faktlarla tanış olaq. Biz deşifrəni və onun üsullarını, eləcə də daha çoxunu öyrənəcəyik ki, bu da son nəticədə bizə Vigenere cədvəlinin konsepsiyasını aydın şəkildə müəyyən etməyə imkan verəcək.
Giriş
"İnformasiyanın şifrələnməsi" anlayışı var - bu, məlumatın başqa bir formaya təfsir edilməsi üçün müəyyən mexanizmdir və onu yalnız onun şifrəsinin açılması üsulunu bilməklə tanımaq olar.
Vigenere şifrəsi hərfi mətndə yalnız açarları bilməklə oxuna bilən dəyişikliklər etməklə məlumatın poliəlifbalı şifrələnməsinin belə üsullarından biridir. Bu çoxəlifbalı əvəzetmə birdən-birə icad edilməmişdir. Bu üsulu təsvir edən ilk alim J. Battista Bellaso olmuşdur. O, bunu “La cifra del” kitabının səhifələrində edib. Sig. 1553-cü ildə isə metod Fransadan olan diplomat B. Vigenerenin şərəfinə adlandırılmışdır. Onun metodologiyasını başa düşmək və icra etmək olduqca sadədir. Adi üçün də əlçatmazdırkriptoanaliz alətləri.
Tarixi data
L. Memarlıq və fəlsəfə sahələrində tanınmış mütəxəssis olan Alberti 1466-cı ildə şifrələmə haqqında məlumatları ehtiva edən bir traktatın yoxlanılması və qiymətləndirilməsini təmin etdi, o, Papanın ofisinə göndərildi. Məlumatda bu hərəkəti həyata keçirməyin müxtəlif yolları haqqında məlumat verilir. İşin son nəticəsi, onun şəxsən hazırladığı və "padşahlara layiq şifrə" adlandırdığı məlumatların kodlaşdırılması metodunda təqdim edildi. Bu şifrələmə mexanizmi şifrələmə diskini təşkil edən poliəlifbalı struktur idi. 1518-ci ildə Almaniyada çap maşınının ixtirası kriptoqrafiyanın inkişafı üçün yeni yer açdı.
1553-cü ildə insan fəaliyyətinin bu sahəsinin inkişafı üçün daha bir addım atıldı. Bunu J. Bellazo edib. O, əsərini “Sinyor Bellasonun şifrəsi” adlandırıb. Burada parol rolunu oynayan bir ifadə və ya bir söz açar kimi istifadə edilmişdir. Gələcəkdə bu ideyalar Bellasonun həmyerlisi, yəni J. B. Porta tərəfindən dəyişdirildi. Əsas dəyişiklik birinci cədvəl cərgəsində standart əlifba sırasından imtina təklifi və buna görə də şifrənin açılması üçün lazım olan açar kimi istifadə oluna bilən ixtiyari mövzulardan götürülmüş sıraya keçid idi. Kriptoqrafiya dərslərinə uyğun olaraq, cədvəllərin cərgələri eyni tsiklik yerdəyişmələri saxladı. Porta tərəfindən nəşr olunan "Gizli Yazışmalar haqqında" kitabına biqram şifrəsi haqqında məlumat daxil edilib.
XVI əsrin ortaları,İtaliya. Burada kriptoqrafik ideyalarda innovasiyaları əks etdirməyə yönəlmiş Q. Kardanonun əsərinin kitab nəşri çıxdı. Məsələn, “Kardano şəbəkəsi” anlayışı ortaya çıxdı.
Blez Bellazo, Kardano və başqa mütəfəkkirlərin əsərləri ilə tanış olduqdan sonra kriptoqrafik işlərlə də maraqlanmağa başladı. Gələcəkdə o, Vigenère şifrəsini yaratdı. Onun digər mühüm əsəri şifrələr haqqında traktatın yazılmasıdır. Müəllif orada kibernetik kriptoqrafiyanın əsaslarını ortaya qoymağa çalışıb.
Şifrə haqqında rəylər
Vigenere cədvəli və onun istifadəsindən sonra gələn məlumatların kodlaşdırılması üsulları "əl ilə" tipli krekinqlərə son dərəcə davamlı idi. Riyaziyyatçı və yazıçı L. Kerroll bu şifrə sistemini 1868-ci ildə nəşr etdirdiyi "Əlifba şifrəsi" ilə bağlı məqaləsində ifadə etdiyi "qırılmaz" titulunu verdi
59 il sonra, Amerika jurnallarından biri Carrollun əvvəllər etdiyi kimi, Vigenerenin hərfi mətnin poliəlifbalı şifrələmə üsulundan danışdı. Lakin 19-cu əsrdə Kasiska üsulu icad edildi və bu, şifrə sistemini pozaraq bu iddiaları təkzib etməyə imkan verdi.
Gilbert Vernam sınmış şifrəni təkmilləşdirməyə cəhd etdi, lakin onun təkmilləşdirilməsini nəzərə alsaq belə, kriptoanaliz üçün qeyri-sabit qaldı. Gələcəkdə Vernam özü əslində deşifrə edilə bilməyən bir sistem yaratdı.
Ümumi məlumat
İngilis əlifbası üçün Vigenère cədvəlində çoxlu müxtəlif şərh formaları var idi.əməliyyat yolları. Məsələn, Sezar şifrəsi müəyyən sayda mövqeyə görə əlifba sırasının dəyişməsinin mövcudluğunu nəzərdə tuturdu. Məsələn, üç hərfdən ibarət yerdəyişmə A hərfinin D və B hərfinin E hərfinə çevrilməsi demək olardı. Vigenere tərəfindən yaradılan şifrə bir sıra ardıcıl Sezar şifrə sistemlərindən əmələ gəlir. Burada istənilən yerdəyişmə fərqli məna kəsb edə bilər. Kodlaşdırma prosesi xüsusi əlifba planşetlərinin və ya Vigenere kvadratlarının (cədvəllərinin) istifadəsini əhatə edə bilər. Latın əlifbası üçün iyirmi altı simvol yaradıldı və onlarda hər hansı bir sonrakı sətir müəyyən sayda mövqe ilə dəyişdirildi. Açar rolunu oynayan sözün simvolu istifadə edilən əlifbanın seçimini müəyyən edir.
Deşifrə
Vigenère şifrələməsinin köməyi ilə mənbədə simvolların təkrarlanması tezliyinin ümumi xarakteristikaları "bulanıqlaşır". Bununla belə, mətndə görünüşü müntəzəm olaraq təkrarlanan xüsusiyyətlər qalır. Bu kodlaşdırmanın əsas zəif tərəfi düymələrin təkrarlanmasıdır. Bu, iki mərhələdən ibarət kriptoanaliz prosesini qurmağa imkan verir:
- Parol uzunluğunu müəyyən edin. Bu, müxtəlif mətn kəsimlərinin paylanma tezliyini təhlil etməklə həyata keçirilir. Başqa sözlə, onlar hər ikinci hərfin kodun bir hissəsi olduğu şifrə ilə mənbə götürür, sonra üçüncüdən istifadə edir və s. açar kimi.
- Cəmi olan kriptoanaliz alətlərinin istifadəsiSezar şifrələri, onları bir-birindən ayrı nəzərdən keçirməklə asanlıqla qırıla bilər.
Uzunluq Kasiska və Fridman testləri ilə müəyyən edilir.
Kasiska Metodu
Vigenere şifrələmə üsulunu pozmaq üçün alqoritm hazırlaya bilən ilk şəxs C. Babbage idi. Həvəsləndirici olaraq, o, J. Thwaites ilə məktub mübadiləsi zamanı əldə etdiyi məlumatlardan istifadə etdi və burada yeni kodlaşdırma sistemi hazırlaya bildiyini iddia etdi. Çarlz Babbic həmsöhbətini Vigenerenin işinin xüsusi bir halına salmaqla onun əksini sübut etdi. Tweiss daha sonra Çarlza mənbəni sındırmağı məsləhət gördü. Mətnin dekodlanması A. Tennisonun şeirinin sözlərini gizlədib və əsas söz onun həyat yoldaşı Emilinin adı olub. Tapıntının dərci krakerin özünün xahişi ilə baş tutmayıb. Eyni alqoritmi Prussiya ordusunun zabiti Fridrix Vilhelm Kasiska kəşf edib və onun adını daşıyır.
İdeya dövri açar axını texnikasına əsaslanır. Dilin təbii formasında tez-tez təkrarlana bilən və biqram və triqram adlanan hərf birləşmələri də var. Onların təkrarlanma tezliyi deşifrə açarını təyin etməyə kömək edəcək bir şansın görünməsinə imkan verir. Müəyyən strukturların təkrarlanması arasındakı məsafə şüarın uzunluğunun çoxluğuna uyğun olmalıdır. Hər bir belə məsafənin ən uzun ümumi müddətini hesablamaqla açar uzunluğu üçün işləyən fərziyyə əldə etmək olar.
Kappa testi
Şifrəni açmaq üçün başqa bir yolVigenere cədvəli və onun nəticəsində yaranan kodlaşdırmanı V. Fridman tərəfindən yaradılmış test hesab etmək olar. Bu üsul 1920-ci ildə hazırlanmışdır. Burada konkret simvolların təkrarlanma tezliyini ölçə bilən, şifrə sistemini pozmağa imkan verən uyğunluq indeksi konsepsiyasından istifadə edilmişdir. Təsadüfi seçilmiş simvolların təxminən 0,067% (İngilis dili üçün) şansı ilə uyğunlaşa biləcəyi barədə məlumat əldə edərək, mətndə onların uyğunluq ehtimalını müəyyən etmək mümkündür. Bu, açar uzunluğunun təxmini hesabını yaratmağa imkan verir.
Tezlik analizi
Açar uzunluğunun ölçüsünü təyin etdikdən sonra mətni bəzi əsas simvollara uyğun gələn müxtəlif sütunlara yerləşdirməyə başlaya bilərsiniz. Bütün sütunlar Sezar şifrəsi ilə kodlanmış orijinal mətn sayəsində formalaşır. Və bu kodlaşdırma metodunun açarı Vigenere sistemi üçün bir nitq vahididir. Sezar şifrələrini sındırmağa imkan verən alətlərdən istifadə etməklə biz mətnin şifrəsini açacağıq.
Kirchhoff metodu kimi tanınan Kasiska testinin təkmilləşdirilmiş forması hər sütunda müəyyən simvollarla tezliklərin baş verməsinin müqayisəsinə əsaslanır. Onların sayəsində mənbə mətnlərdə personajın təkrarlanma tezliyi müqayisə edilir. Vigenère cədvəlindən necə istifadə olunacağı, açarların bütün simvollarını bilərək, kriptoanalitik üçün aydın olur və son deşifrə prosesində onu oxumaq çətin olmayacaq. Kirchhoff metodunun vasitələri verilmiş hərflərin qəfəsli olduğu hallarda tətbiq edilmir. Yəni standart ardıcıllıqdan kənarlaşma varəlifbadakı hərflər. Bununla belə, uyğunluq testinin hələ də Kasiska metodu ilə müqayisə oluna biləcəyini bilmək vacibdir və buna görə də onlardan xüsusi hallar üçün açarların uzunluğunu müəyyən etmək üçün istifadə edilə bilər.
Dəyişkənlik
Əlifba sistemi bir çox başqa kvadratlara əsaslana bilər, onlardan kifayət qədər azdır və yadda saxlamaq asandır. Vigenere meydanı ilə bərabər tətbiq olunur. Tanınmış bənzətmələrə admiral F. Bufordun adını daşıyan meydan daxildir. O, Vigenère cədvəlinin cərgələrini əks etdirir, lakin geriyə doğru işarə edir. Ser Francis Beaufort külək axınlarının sürətini təyin etmək üçün şkalayı yaradan adamdır.
Xülasə
Vigenere cədvəlinin nümunəsini aşağıdakı şəkildə görmək olar.
Bu şifrələmə üsulu, onun tarixi, inkişafı və müxtəlif elm adamları ilə əlaqələri, deşifrə üsulları, üstünlükləri və çatışmazlıqları haqqında ümumi məlumatlarla biz indi bu anlayışı məlumatı bir formadan digərinə çevirmək üçün xüsusi bir üsul kimi aydın şəkildə müəyyən edə bilərik. ilkin məlumatları müəyyən sayda şəxsdən gizlətmək məqsədi. Mesajları kodlaşdırmaq bacarığı bütün insan müharibələrində mühüm strateji tərkib hissəsi olmuşdur.
