[Powered by Google Translate] [Vigenère Cipher]
[Nate Hardison - Harvard University]
[To je CS50. - CS50.TV]
Seznamte se Alice.
Alice má zamilovanost na Boba.
Naštěstí pro Alici, Bob má také oči pro ni.
Bohužel pro jejich nadějnou romantika,
nejenže Aliciny rodiče nesouhlasí Boba,
Ale Alice je nejlepší přítel, Evelyn, má tajnou zamilovanost Bob
a sobecky chce udržet je od sebe za každou cenu.
Chcete-li odeslat tajné zprávy ke každému jiný že Aliciny rodiče nemohou pochopit,
>> Alice a Bob byly pomocí Caesarova šifra,
který pracuje tím, že přesouvá na abecedu určitého počtu písmen
jako způsob, jak generovat novou abecedu.
Každé písmeno v původní abecedy je pak nahrazena odpovídajícím písmenem
v novém posunuté abecedy.
Alicin oblíbené číslo je 3, které Bob ví,
tak ona používá 3 jako její klíč.
Když se posune anglickou abecedu o 3 písmena,
Stává D, B se E, C se F,
a tak dále.
>> Když se dostane do konce abecedy - na písmena X, Y a Z -
prostě se zalomí kolem zpět na začátek abecedy
a náhražky X s A, Y s B, a Z s C.
Takže když Alice jde k zašifrování její tajnou zprávu Bobovi,
jmenovitě "Sejdeme se v parku v jedenáct hod.,"
prostě dělá příslušné náhrady.
M se stává P, E stává H, a tak dále, dokud ji nešifrované prostého textu zprávy
je zapnutý do šifrovaných šifrovaného textu:
"Phhw ph dw WKH sdun dw hohyhq dp"
rozhodně není nejromantičtější znějící,
ale Alice se domnívají, že to bude dělat.
>> Alice dává zprávu Evelyn dodat do domu Boba.
Ale místo toho, Evelyn bere ji zpět do svého pokoje a snaží se rozluštit kód.
Jeden z prvních věcí Evelyn oznámení, že písmeno H vyskytuje 7 krát ve zprávě,
mnoho více časů než jakékoli jiné písmeno.
S vědomím, že písmeno E je nejvíce obyčejný v anglickém jazyce,
vyskytující téměř 13% času,
Evelyn hádá, že H byl substituted pro E, aby tajnou zprávu
a snaží pomocí klíče 3 k dešifrování.
>> Během několika minut, Evelyn vyřeší plány Alice a zlověstně volá Alici rodiče.
Kdyby Alice a Bob pořízena CS50, by poznali toto
frekvenční analýza útok na Caesara,
který umožňuje, aby se porušovala poměrně rychle.
Měly by také vědět, že šifra je snadno podléhá brute-force útoku,
kdy Evelyn se mohl pokusit všech možných 25 kláves,
nebo posuny anglické abecedy,
za účelem dešifrovat zprávy.
Proč 25 kláves a ne 26?
>> No, zkuste posunutí žádný dopis o 26 pozic, a uvidíte proč.
Každopádně by brute-force útok vzali Evelyn trochu déle
ale ne dost dlouho na to, aby jí z narušily Alice a Bob se plány,
zejména v případě, Evelyn má pomocí počítače
které by mohly prorazit všech 25 případech v okamžiku.
Takže, tento problém také sužován ostatní, kteří používají na Caesara,
a proto lidé začali experimentovat s více komplexními substitučních šifer
že použití více směn hodnot namísto jedné.
Jedním z nejvíce dobře-známé z nich se nazývá Vigenère kód.
Jak jsme se dostali vícesměnném hodnot?
No, místo toho, aby používal čísla jako klíč, používáme slovo pro klíč.
Budeme používat každý dopis v klíči pro generování čísla,
a efekt je, že budeme mít více Caesara stylu klíče pro řazení písmen.
>> Pojďme se podívat, jak to funguje pomocí šifrování Alicin zprávu Bobovi:
Sejdeme se v parku v jedenáct dopoledne
Já osobně, myslím, že slanina je vynikající,
takže se pojďme použít jako klíč.
Vezmeme-li si zprávu v jeho nešifrované, formátu prostého textu,
vidíme, že je to 25 znaků dlouhé.
Bacon má jen 5 písmen, takže musíme opakovat to 5 krát
aby to odpovídalo délce prostého textu.
>> Bacon bacon slanina slanina slanina.
Jako krátký stranou, v případě, že počet písmen v prostém textu
nerozdělila čistě podle počtu písmen v klíči,
jsme prostě skončit konečné opakování našich hlavních brzy,
použít pouze písmena, které jsme potřebovali, aby se vše sladit.
Teď půjdeme o nalezení řazení hodnot.
>> Budeme-li to provést pomocí pozici každého dopisu našeho klíče - slanina -
v A do Z abecedy.
Vzhledem k tomu, že jsme počítačoví odborníci, jsme chtěli začít počítat od nuly místo 1,
takže budeme říkat, že pozice prvního dopisu slaniny - B -
je v pozici 1 v nulové indexovaný na abeceda Z,
ne 2, a postavení je nula, není 1.
Pomocí tohoto algoritmu, můžeme najít posuvné hodnoty pro každé písmeno.
>> Chcete-li zašifrovat prostý text a vytvářet šifrovaný text,
jsme jen posun každý dopis v prostém textu podle zadaného množství,
stejně jako my s šifrou Caesar, balení od Z zpět na potřeby.
M dostane posunul o 1 místo, aby se stala N.
První E neřadí vůbec, ale posuneme druhý E o 2 místa k G
a T od 14 míst na H.
Pokud budeme pracovat přes prostý text, skončíme s,
"Negh zf prospekt HUF pcfx bt gzrwep oz."
Opět platí, že není moc romantický znějící, ale rozhodně záhadné.
Pokud Alice a Bob věděl o Vigenère šifra,
by byli v bezpečí před zvědavýma očima Evelyn?
Co si myslíte?
Chtěli byste se přihlásit do svého bankovního účtu, pokud vaše banka se rozhodla použít
>> Vigenère kód pro zašifrování komunikace pomocí hesla jako klíče?
Kdybych byl tebou, tak bych to.
A zatímco Evelyn může být obsazeno dlouho dost pro Alici a Boba, aby jejich splnění-up,
nestojí to za to pro Alice a Bob se šance, že.
Vigenère kód je relativně snadné prolomit, pokud víte, délku klíče
protože pak můžete léčit šifrované šifrovaný text
jako součin několika propletených šifer Caesar.
>> Nalezení délku klíče není příliš těžké, a to buď.
Pokud původní plain-text zprávy je dostatečně dlouhá, že některá slova se vyskytují vícekrát,
nakonec uvidíte opakování oříznutí v šifrované šifrovaný text,
jako v tomto příkladu, kde je vidět MONCY objeví dvakrát.
Navíc, můžete provést brute-force útoku na šifru.
To však trvat podstatně déle, než brute-force útoku na šifru Caesar,
které může být provedeno téměř okamžitě s počítačem
protože místo 25 případů pro kontrolu máš 26 ⁿ - 1 možností,
kde n je délka neznámého klíče.
>> To je proto, že každé písmeno v klíči mohl být některý z 26 písmen,
A až Z, a inteligentní osoba se pokusí použít klíč, který nelze nalézt ve slovníku,
což znamená, že se bude muset testovat všechny podivných kombinace písmen, jako ZXXXFF,
a ne jen pár 100.000 slov ve slovníku.
Minus 1 přichází do matematiky, protože byste nechtěli použít klíč s pouze to,
protože s naší nulovou indexované abecedy, která by vám stejný účinek
as pomocí šifry Caesar s klíčem nula.
Každopádně, 26 ⁿ - 1 se zvětší poměrně rychle,
ale když určitě nebude chtít vyzkoušet lámání šifry ručně tímto způsobem,
to je určitě proveditelné s počítačem.
Naštěstí pro Alici a Boba, a pro on-line bankovnictví,
cryptographers vyvinuli bezpečnější způsoby, jak pro šifrování tajných zpráv
před zvědavýma očima.
>> Nicméně, to je téma na jiný čas.
Mé jméno je Nate Hardison. To je CS50.