Vigen érovská šifra
description
Transcript of Vigen érovská šifra
Vigenérovská šifra
le chiffre indéchiffrable
Leon Battista Alberti (1404-1472 Janov)
Santa Maria Novella Florencie
Giovan Batista Bellaso
• 1505 -1568 Brescia
Blaise de Vigenére 1523-1596
Vigenérovská šifra
• Šifra není monoalfabetická
• Index koincidence pro zašifrovaný text nebude odpovídat danému jazyku, ale bude se blížit hodnotě
1/n = 1/26 ~ 0,038
Vigenérovská šifra
• Klíč: posloupnost (konečná, ne moc dlouhá) hodnot K1, K2, …, Km z intervalu 0..n-1 (m délka klíče).
• Šifrování f(a1) = a1 + K1 mod n
f(a2) = a2 + K2 mod n
…
f(am) = am + Km mod n
f(am+1) = am+1 + K1 mod n
….
Praktická realizace
• Klíč = heslo
• Slovo, nebo krátká posloupnost znaků v abecedě.
Vigenérovský čtverecA B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y ZB C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AC D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A BD E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B CE F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C DF G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E FH I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F GI J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G HJ K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H IK L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I JL M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J KM N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K LN O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L MO P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M NP Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N OQ R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O PR S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P QS T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R SU V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S TV W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T UW X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U VX Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V WY Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W XZ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
Příklad
• Text: Rubikon prekrocime zitra rano
• Heslo: CezarRubikon prekrocimeCezarce zarcezarceTyaibqr orvmvnczoizitra rano zarce zarcYikte qaeq
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y ZB C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AC D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A BD E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B CE F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C DF G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E FH I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F GI J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G HJ K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H IK L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I JL M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J KM N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K LN O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L MO P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M NP Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N OQ R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O PR S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P QS T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R SU V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S TV W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T UW X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U VX Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V WY Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W XZ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
Příklad
• Text: Rubikon prekrocime zitra rano
• Heslo: CezarTyaibqr orvmvnczoiCezarce zarcezarceRubikon prekrocimeYikte qaeq zarce zarczítra rano
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y ZB C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z AC D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A BD E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B CE F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C DF G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E FH I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F GI J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G HJ K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H IK L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I JL M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J KM N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K LN O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L MO P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M NP Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N OQ R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O PR S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P QS T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R SU V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S TV W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T UW X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U VX Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V WY Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W XZ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
Šifrovací disk z války Severu proti Jihu
Knižní šifra
• Vigenérovská šifra s heslem delším, než je text šifry
• Opravdu nerozluštitelná, ale velké nebezpečí je v bočních kanálech
Rubikon prekrocime zítra rano
Bylpozd nivecerprv nimaj vecerni …
Jak na Vigenérovskou šifru
Kasiského metoda
Friedrich Kasiski 1805-1881
Určení délky klíče
Hledám v textu opakující se skupiny znaků.
Čím delší skupina, tím lépe. Je pravděpodobné, že vzdálenost skupiny znaků je násobkem délky klíče
Příklad
Text:Pan zla povstava v uzke mesicem ozarene ulicce se
znenadani objevili dva muzi chvili jen tise stali a obezretne na sebe navzajem mirili svymi hulkami v okamziku kdy jeden druheho rozpoznali spesne ukryli sve hulky do habitu a dal jiz kraceli bok po boku něco noveho zeptal se vyssi z nich jen to nejlepsi odpovedel severus snape ulicka byla lemovana z leve strany nizkym porostem divoce rostoucich ostruzinovych keru a z prave strany vysokym dobře udrzovanym zivym plotem dlouhe habity obema muzum pri chuzi lehce povlavaly
Heslo: hulka
Zašifrovaný text
Wuy jlh jzfsaugk v btvo mlmtmet ikkrlhp elpwno sl tyonhxlxi vvuovpft nvh gfji jbgslp dpx tpmp cthft k oiykbeahp xa zymo nhpkkjlg xsrpft cvfgt ruselwi c ivkmgcve kks uodlh obuoysy rvtayzuuws swydxe becilp mgo hbfvi dv blliao l nas dtj kyunolp vzu pv vzuu uyny nvppro gyadas mp fyzmt j npws teu nz xeqfpzsp iozocyool zygorbm dxawy fvijel lysu womvplxa g fpfe zncknf htjkfg ayrvmeom kcgycl lzctvonsco iddrbttxocsnr kllf k z wllfe zncknf pjcorsx noilp edytzfausx jicsx zlvnpw dsifre oumstf imomh gfjut jcs cooks llbno pvpwkvhfj
Opakované skupiny
Wuy jlh jzfsaugk v btvo mlmtmet ikkrlhp elpwno sl tyonhxlxi vvuovpft nvh gfji jbgslp dpx tpmp cthft k oiykbeahp xa zymo nhpkkjlg xsrpft cvfgt ruselwi c ivkmgcve kks uodlh obuoysy rvtayzuuws swydxe becilp mgo hbfvi dv blliao l nas dtj kyunolp vzu pv vzuu uyny nvppro gyadas mp fyzmt j npws teu nz xeqfpzsp iozocyool zygorbm dxawy fvijel lysu womvplxa g fpfe zncknf htjkfg ayrvmeom kcgycl lzctvonsco iddrbttxocsnr kllf k z wllfe zncknf pjcorsx noilp edytzfausx jicsx zlvnpw dsifre oumstf imomh gfjut jcs cooks llbno pvpwkvhfj
Fezncknf 8 znaků, vzdálenost 60
hgfj 4 znaky vzdálenost 355
Pan zla povstava v uzke mesicem ozarene ulicce se znenadani objevili dva muzi chvili jen tise stali a obezretne na sebe navzajem mirili svymi hulkami v okamziku kdy jeden druheho rozpoznali spesne ukryli sve hulky do habitu a dal jiz kraceli bok po boku něco noveho zeptal se vyssi z nich jen to nejlepsi odpovedel severus snape ulicka byla lemovana z leve strany nizkym porostem divoce rostoucich ostruzinovych keru a z prave strany vysokym dobře udrzovanym zivym plotem dlouhe habity obema muzum pri chuzi lehce povlavaly
Odhad délky klíče
• Společný dělitel 5
Potvrzení odhadu
• Pokud je hypotéza o délce klíče 5 pravdivá, bude při posunu o 5,10,15,20, … výrazně větší pravděpodobnost výskytu stejných písmen pod sebou (blízká indexu koincidence češtiny, zatímco při posunech o jinou vzdálenost bude blízká 1/26.
Četnost výskytu stejných znaků• 1: 0.04622• 2: 0.05042• 3: 0.04342• 4: 0.03922• 5: 0.05462• 6: 0.04062• 7: 0.04482• 8: 0.02521• 9: 0.03922• 10: 0.04762• 11: 0.04062• 12: 0.04762• 13: 0.04202• 14: 0.03361• 15: 0.04902• 16: 0.03081• 17: 0.03081• 18: 0.05462• 19: 0.03221• 20: 0.05182
Četnost výskytu stejných znaků• 5: 0.05462• 10: 0.04762• 15: 0.04902• 20: 0.05182• 25: 0.05182• 30: 0.04342• 35: 0.05182• 40: 0.05742• 45: 0.05462• 50: 0.04902• 55: 0.06162• 60: 0.06443• 65: 0.05602• 70: 0.05042• 75: 0.06443• 80: 0.04062• 85: 0.04902• 90: 0.05882• 95: 0.05322• 100: 0.04622
Rozdělím text na 5 skupin
1.Skupina (1.,6.,11.,16.,.. Písmeno)
whabltlplhvphjpphiazhlpfscgklovuwbpbvasypvuvgszpuqpczbwjsvgzffvklvobclwzfriyucvsofhtolvhsatmcuicyryvmnpyftyoupilummsimnhyeumymdsvjylypcxgyrslyp
Index koincidence první skupiny
•0,054526
Nejčastější znaky v první skupině
Whabltlplhvphjpphiazhlpfscgklovuwbpbvasypvuvgszpuqpczbwjsvgzffvklvobclwzfriyucvsofhtolvhsatmcuicyryvmnpyftyoupilummsimnhyeumymdsvjylypcxgyrsly
• P 13x• V 12x• L 11x• Dále hacsyfb
Pokud se bude jednat o obrazy A,E,O
• První písmeno hesla
• E: hrldvzovbx
• A: lvphacszfb
• I: dnhzsukrxt
• O: xhbtmoelrn
Hlavní kandidát h, popřípadě l
Druhé písmeno hesla
• Nejcastejsi znaky 2. casti: ymiufpslnt
• E: uieqblohjp
• A: ymiufpslnt
• I: qeamxhkdfl
• O: kyugrbexzf
• Kandidáti u, i
Třetí písmeno
• Nejcastejsi znaky 3. casti: ptlwgzxafn
• E: lphscvtwbj
• A: ptlwgzxafn
• I: hldoyrpsxf
• O: bfxisljmrz
• Kandidáti p,l
Čtvrté písmeno
• Nejcastejsi znaky 4. casti: okxysjcfeu
• E: kgtuofybaq
• A: okxysjcfeu
• I: gcpqkbuxwm
• O: awjkevorqg
• Kandidát k
Páté písmeno
• Nejcastejsi znaky 5. casti: eaoilmnrst
• E: awkehijnop
• A: eaoilmnrst
• I: wsgadefjkl
• O: qmauxyzdefb
• Kandidáti a,e
Heslo lze uhádnout
H U P K A
L I L E