CÁC LOẠI MẬT MÃ TRÊN THẾ GIỚI

Mật mã Vigenère đã kéo dài hàng nghìn năm nhưng quan yếu phá vỡ lẽ cùng với khóa đầy đủ nhiều năm. Nhưng giả dụ thực hiện các khóa ngắn thêm hoặc nếu những bên thám mã bao gồm đầy đủ các bạn dạng mã đối với độ lâu năm khóa thì mật mã Vigenère lại bị thám mã là tương đối dễ dàng. Bài viết dưới đây reviews về mật mã Vigenère cùng phương thức thám mã các loại mật mã này.

Bạn đang xem: Các loại mật mã trên thế giới

Bạn sẽ xem: Các một số loại mật mã trên vắt giới

Đôi nét về mật mã Vigenère

Mật mã Vigenère là 1 cách thức mã hóa chữ vnạp năng lượng bạn dạng giờ đồng hồ Anh, lần đầu tiên được mô tả bởi vì Giovan Battista Bellaso vào thời điểm năm 1553. Phương thơm pháp mã hóa mật mã Vigenère dễ nắm bắt và dễ dàng triển khai, tuy vậy chỉ mang lại năm 1863 với tương đối nhiều nỗ lực cố gắng xuyên suốt tía chũm kỷ, Friedrich Kasiski bắt đầu xuất bản một cách thức bình thường để lời giải mật mã Vigenère.

Mật mã Vigenère là tập hợp các nguyên tắc sửa chữa vần âm đối chọi vào bảng chữ cái giờ đồng hồ Anh qua việc áp dụng 26 mật mã Caesar với các bước dịch chuyển từ 0 đến 25 khớp ứng trường đoản cú chữ ‘a’ đến chữ ‘z’. Cụ thể, bản mã Vigenère được lập theo cách làm sau:

ci = (pi + ki) gian lận 26, i=1,…,l

trong đó, C = c1…cl là phiên bản mã, P=p1…pl là phiên bản cội, K = k1…kl là hàng khóa với l là độ lâu năm bản rõ. Tương trường đoản cú, phiên bản cội P rất có thể được xem nếu biết khóa cùng bạn dạng mã theo công thức:

pj = (cj – kj) hack 26, j = 1,…,l

Mật mã Vigenère quan yếu phá vỡ vạc vào ngôi trường hòa hợp thực hiện các khóa đầy đủ lâu năm. Nhưng với các khóa nlắp hoặc ví như đơn vị thám mã tất cả đầy đủ các bản mã đối với độ lâu năm khóa thì hơi dễ dàng để phá tan vỡ. Việc thám mật mã Vigenère thường xuyên tiến hành theo nhị bước là: khẳng định độ dài chu kỳ của khóa trước, tiếp nối tìm khóa rõ ràng.

Tìm chu kỳ khóa của mật mã Vigenère

Trước hết bắt buộc lưu ý là chu kỳ của khóa kiếm được rất có thể sai trái cùng với thực tiễn được thực hiện. Nếu bạn dạng mã đủ nhiều năm thì rất có thể là đúng đắn, những cách thức được hỗ trợ sinh sống đó là gần đúng.

Mật mã Vigenère áp dụng các mật mã Caesar khác biệt cho những chữ cái tiếp tục. lấy ví dụ một bản mã Vigenère nhỏng sau:


*

Hình 1. Bản mã hóa sử dụng mật mã Vigenère

Mật mã Caesar là 1 trong dạng của mật mã thay thế, theo đó mỗi ký từ vào bản rõ được thay thế sửa chữa bằng một ký kết từ bỏ biện pháp nó một đoạn vào bảng vần âm để tạo thành bản mã. Giả sử cùng với khóa là 3 (dịch 3 địa chỉ trong bảng chữ cái), thì chữ ‘a’ sẽ tiến hành gắng bằng chữ ‘d’, chữ ‘b’ sẽ được vắt bởi ‘e’ cùng cđọng thay cho đến khi kết thúc phiên bản rõ. Phương pháp này được lấy tên là Caesar, vị ngọc hoàng vẫn áp dụng loại mật mã này tiếp tục vào các bước.

Nếu mật mã Vigenère sử dụng khóa có chu kỳ luân hồi 3 là 'PUB', thì vần âm rõ trước tiên được mã hóa bởi mật mã Caesar với khóa là 16 (P là chữ cái máy 16 của bảng chữ cái), vần âm sản phẩm nhị được mã cùng với khóa là 21 (chữ cái U) cùng chữ cái trang bị ba được mã với khóa là 2 (chữ cái B). Chữ loại rõ trang bị 4 được mã hóa trở về bằng chữ khóa đầu tiên (khóa 16). Kết quả là, các vần âm ở các địa điểm 1,4,7,10,... mọi được mã hóa bằng và một mật mã Caesar cùng với chữ khóa là Phường. Các chữ cái ngơi nghỉ các địa chỉ 2,5,8,11,... với 3,6,9,12,... được mã hóa bằng mật mã Caesar với khóa khớp ứng là chữ U cùng B.

Bởi vậy, trình từ bỏ đúng đắn sẽ phụ thuộc vào vào chu kỳ luân hồi của khóa mật mã, có nghĩa là độ lâu năm khóa, như với ví dụ bên trên thì độ dài chu kỳ khóa là 3.

Phương thơm pháp tìm chu kỳ khóa theo sự tái diễn của nhóm chữ cái

Để xác minh chu kỳ luân hồi của khóa mật mã Vigenère, cách thức Kasiski lưu ý sự tái diễn của những nhóm vần âm như Hình 2.


*

Hình 2. Sự lặp lại của group chữ cái

Đoạn tái diễn loạt VHVS tất cả 18 ký trường đoản cú, nhắc nhở rằng độ nhiều năm khóa có thể là 18, 9, 6, 3, 2. Còn đoạn tái diễn loạt QUCE là 30 cam kết từ bỏ, gợi nhắc độ dài khóa là 30, 15, 10, 6, 5, 3, 2. Kết đúng theo lại, độ nhiều năm khóa hoàn toàn có thể là 6, 3 hoặc 2.

Xem thêm: 7 Tư Thế Quan Hệ Đồng Tính Nam 90% Chưa Ai Biết Và 3 Rủi Ro &Ndash; Trung X

Chỉ số trùng thích hợp (Index of coincidence - I.C. còn được ký kết hiệu là Ic())

Giả sử X là một trong chuỗi ký tự trong giờ đồng hồ Anh, ký kết hiệu Phần Trăm mở ra của các chữ a, b,…, z thứu tự là p0, p1,…, p25. Khi đó:


*

*

Chỉ số trùng vừa lòng (Ic) là một trong những nghệ thuật thống kê lại góp xác định một quãng văn uống phiên bản gồm đáp ứng nhu cầu quy lý lẽ ngôn từ của tiếng Anh. Một tính chất quan trọng của nghệ thuật là giá trị Ic không biến hóa giả dụ vận dụng mật mã sửa chữa đơn mang lại văn uống bản. Điều này là vì Ic dựa vào tần số lộ diện của chữ cái với mật mã thay thế sửa chữa đơn ko làm đổi khác tần số của cục chữ cái trơ thổ địa. Với vnạp năng lượng phiên bản giờ đồng hồ Anh sẽ có được quý giá Ic làm cho tròn là 0.06, nếu các cam kết tự gồm phân păn năn đồng hầu hết thì Ic ngay gần hơn với 0,03 - 0,04.

Phương pháp dùng chỉ số trùng hòa hợp nhằm khẳng định chu kỳ của khóa mật mã Vigenère thực hiện nlỗi sau. Đầu tiên, mang sử độ dài khóa là 2, thực hành thực tế trích xuất hai chuỗi trên các vị trí 1, 3, 5, 7,... cùng 2, 4, 6, 8,... tự phiên bản mã nlỗi Hình 1 (chú ý rằng Ic được xem bằng cách sử dụng cục bộ chuỗi mã, không chỉ là phần được hiển thị).


*

Hình 3. Các quý hiếm trung bình I.C.

Theo cột quý giá, hoặc theo biểu đồ gia dụng, tất cả 2 cực hiếm vừa đủ I.C cao bỗng nhiên đổi thay đã nhắc nhở rằng khóa mật mã hoàn toàn có thể có độ dài 7 hoặc 14. Cả nhì Xác Suất này cần được thường xuyên chất vấn.

Tìm khóa mật mã theo nghệ thuật những thống kê lúc bình phương

ví dụ như thám mã cùng với khóa chu kỳ 7 (thực hiện 7 mật mã Caesar) cho phiên bản mã nghỉ ngơi Hình 1, việc tìm khóa tương đối dễ ợt. Thám mã đã đối chiếu giá trị những thống kê Lúc bình pmùi hương của hàng phá mã với mức giá trị phân pân hận tần số xuất hiện chữ cái tiếng Anh.

Lập chuỗi vần âm rước trường đoản cú các địa điểm 1, 8, 15, 22,… của phiên bản mã sinh hoạt Hình 1 (vurzjugrggugvgjqkeoagugkkqvwqp…). Đây là chuỗi được mã hóa với cùng một mật mã Caesar.

Giải mã chuỗi này đối với tất cả 26 mật mã Caesar rất có thể, lập bảng so sánh phân pân hận tần số của vnạp năng lượng phiên bản được giải mã với phân pân hận tần số giờ Anh cho từng khóa. Tương ứng, sẽ thu được 26 quý hiếm thống kê lại lúc bình phương thơm. Khóa đúng đắn đang tương ứng với văn uống bản được lời giải với thống kê Khi bình pmùi hương phải chăng nhất. Kết quả rõ ràng nhỏng Hình 4 đang tìm được vần âm khóa trước tiên, Từ đó cực hiếm Khi bình pmùi hương nhỏ độc nhất vô nhị là 41.22, tương ứng với khóa là 2 (chữ cái ‘c’).

Hình 4. Giá trị thống kê lại Lúc bình phương của chuỗi giải mã

Tiếp tục tra cứu 6 vần âm khóa còn sót lại Theo phong cách rất tè Khi bình pmùi hương tựa như để tìm kiếm những khóa tương ứng đang chiếm được chuỗi khóa 2,8,0,7,4,17,18. Chuyển về dạng vần âm là chuỗi 'CIAHERS', chuỗi khóa này bị sai một địa chỉ. Điều này cho biết cần yếu hoàn toàn dựa vào nghệ thuật thám mã này trừ khi thu được bạn dạng mã đầy đủ lâu năm. Khóa chính xác trong ngôi trường hòa hợp này là 'CIPHERS' và thực tế khám nghiệm Lúc bình phương thơm gồm nhị cực hiếm khôn cùng thấp đến dãy con máy 3. Thật không may, quý hiếm bé dại nhất lại không ổn, quý giá khóa đúng có mức giá trị Lúc bình phương thơm lớn hơn quý hiếm nhỏ tuổi độc nhất vô nhị một ít.

Thực tế vào kiểm tra Khi bình pmùi hương cũng như I.C, Phần Trăm xuất hiện thêm của các chữ cái chưa phải luôn luôn luôn đúng, chúng khoảng. bên cạnh đó, tần số của các chữ cái trong bản mã không đề đạt đúng chuẩn phân păn năn xác suất các chữ cái trên vnạp năng lượng bản mã. Đó là nguyên nhân kết quả trên cho ra chữ khóa ‘A’ mà lại lẽ ra đề nghị là ‘P’. Do kia, bài toán chú ý thêm những kỹ càng khác như là phụ thuộc quy nguyên lý ngữ điệu nhằm sửa đổi hiệu quả là hết sức quan trọng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Dr. S.B. Sadkhan, Cryptanalysis of a Vigenère, Security of Networks, 2011-2012

Chris Christensen, Cryptanalysis of the Vigenère Cipher: The Friedman Test, Spring năm ngoái, MAT/ CSC 483

Jonathan Taylor, Lecture # 4 – Vigenère Cipher –Kasiski Attaông xã, Statistics 116-Fall 2002

Author: Jeremy Druin, Learning Cryptography by Doing It Wrong: Cryptanalysis of the Vigenère Cipher, jdruin S. S. Omran A. S. Al-Khalid D. M. Al-Saady, A Cryptanalytic Attaông xã on Vigenère Cipher Using Genetic Algorithm, 2011 IEEE Conference on mở cửa Systems (ICOS2011), September 25 - 28, 2011, Langkawi, Malaysia

Mehmet E. Dalkilic & Cengiz Gungor, An Interactive sầu Cryptanalysis Algorithm for the Vigenère Cipher, Ege University, International Computer Institute Bornova 35100 Izmir, TURKEY, fdalkilic,cgungorgbornova.ege.edu.tr