1 00:00:00,000 --> 00:00:02,000 [Powered by Google Translate] [Vigenere Cipher] 2 00:00:02,000 --> 00:00:04,000 [Nate Hardison - Universitatea Harvard] 3 00:00:04,000 --> 00:00:07,000 [Acest lucru este CS50. - CS50.TV] 4 00:00:07,000 --> 00:00:09,000 Faceți cunoștință cu Alice. 5 00:00:09,000 --> 00:00:11,260 Alice are o pasiune pentru Bob. 6 00:00:11,260 --> 00:00:15,030 Din fericire pentru Alice, Bob are, de asemenea, ochii de ea. 7 00:00:15,030 --> 00:00:17,700 Din nefericire pentru dragoste lor devenire, 8 00:00:17,700 --> 00:00:20,580 nu numai părinții lui Alice de acord cu Bob, 9 00:00:20,580 --> 00:00:23,820 dar cel mai bun prieten a lui Alice, Evelyn, are o pasiune secretă pentru Bob 10 00:00:23,820 --> 00:00:27,290 și egoist vrea să le păstreze în afară de la toate costurile. 11 00:00:27,290 --> 00:00:31,280 Pentru a trimite mesaje secrete unul altuia că părinții lui Alice nu pot înțelege, 12 00:00:31,280 --> 00:00:34,140 >> Alice si Bob au fost folosind un cifru Cezar, 13 00:00:34,140 --> 00:00:37,410 care funcționează prin schimbarea alfabetul de un anumit număr de litere 14 00:00:37,410 --> 00:00:39,800 ca o modalitate de a genera un nou alfabet. 15 00:00:39,800 --> 00:00:44,130 Fiecare literă din alfabet original este apoi înlocuit printr-o scrisoare său corespunzător 16 00:00:44,130 --> 00:00:46,920 în alfabet nou schimbat. 17 00:00:46,920 --> 00:00:50,240 Număr favorit lui Alice este 3, care Bob știe, 18 00:00:50,240 --> 00:00:52,450 asa ca foloseste 3, cheia ei. 19 00:00:52,450 --> 00:00:55,430 Când ea se schimbă alfabetul englez de 3 litere, 20 00:00:55,430 --> 00:01:00,680 A devine D, B devine E, C devine F, 21 00:01:00,680 --> 00:01:02,670 și așa mai departe. 22 00:01:02,670 --> 00:01:07,460 >> Atunci când ea ajunge la sfârșitul alfabetului - la scrisorile X, Y, și Z - 23 00:01:07,460 --> 00:01:09,970 ea doar se încadrează în jurul înapoi la începutul alfabetului 24 00:01:09,970 --> 00:01:14,850 X și înlocuitori, cu un Y, cu B, și Z cu C. 25 00:01:14,850 --> 00:01:18,550 Deci, atunci când Alice merge pentru a cripta mesajul ei secretă cu Bob, 26 00:01:18,550 --> 00:01:21,520 și anume "Ne întâlnim la parc, la unsprezece dimineața," 27 00:01:21,520 --> 00:01:23,790 ea face doar inlocuiri corespunzătoare. 28 00:01:23,790 --> 00:01:30,900 M devine P, E devine H, și așa mai departe până când ei necriptat mesaj text simplu 29 00:01:30,900 --> 00:01:34,350 este transformat în text cifrat criptat: 30 00:01:34,350 --> 00:01:37,280 "Phhw ph mu mu WKH sdun hohyhq dp" 31 00:01:37,280 --> 00:01:39,370 nu este cu siguranta cel mai romantic sondare, 32 00:01:39,370 --> 00:01:41,650 dar Alice cred că voi face. 33 00:01:41,650 --> 00:01:45,140 >> Alice dă mesaj la Evelyn a livra la casa lui Bob. 34 00:01:45,140 --> 00:01:50,030 Dar în loc să-l ia Evelyn înapoi în camera ei și încearcă să descifreze codul. 35 00:01:50,030 --> 00:01:55,470 Una dintre primele lucruri anunțuri Evelyn este faptul că litera H apare de 7 ori în mesaj, 36 00:01:55,470 --> 00:01:58,930 de multe ori mai mult decât orice altă literă. 37 00:01:58,930 --> 00:02:01,960 Știind că litera E este cel mai comun în limba engleză, 38 00:02:01,960 --> 00:02:05,390 care apar aproape 13% din timp, 39 00:02:05,390 --> 00:02:09,910 Evelyn presupuneri că H au fost înlocuite de E, în scopul de a face mesajul secret 40 00:02:09,910 --> 00:02:14,030 si incearca folosind o cheie de la 3 la decripta. 41 00:02:14,030 --> 00:02:19,700 >> În câteva minute, Evelyn cifrele din planurile lui Alice și solicită evilly părinții lui Alice. 42 00:02:19,700 --> 00:02:22,700 Dacă Alice si Bob luate CS50, ei s-ar fi cunoscut acest 43 00:02:22,700 --> 00:02:25,750 frecvență-analiza atac asupra cifrul lui Cezar, 44 00:02:25,750 --> 00:02:28,310 care îi permite să fie spart destul de repede. 45 00:02:28,310 --> 00:02:32,590 Ele ar fi, de asemenea, cunoscut faptul că cifrul este ușor obiectul unui atac brute-force, 46 00:02:32,590 --> 00:02:35,940 Evelyn prin care ar fi putut să incercat toate posibile 25 taste, 47 00:02:35,940 --> 00:02:38,440 sau schimbări ale alfabetului englez, 48 00:02:38,440 --> 00:02:40,490 în scopul de a descifra mesajul. 49 00:02:40,490 --> 00:02:43,710 De ce 25 de taste si nu 26? 50 00:02:43,710 --> 00:02:49,010 >> Ei bine, încercați să deplasarea orice scrisoare de 26 de posturi, și veți vedea de ce. 51 00:02:49,010 --> 00:02:52,280 Oricum, un atac brute-force-ar fi luat un pic mai mult Evelyn 52 00:02:52,280 --> 00:02:56,070 dar nu suficient de mult pentru ao păstra de la zădărnicirea Alice și planurile lui Bob, 53 00:02:56,070 --> 00:02:58,660 mai ales daca are Evelyn ajutorul unui calculator 54 00:02:58,660 --> 00:03:02,640 care ar putea rupe prin toate cele 25 de cazuri într-o clipă. 55 00:03:02,640 --> 00:03:06,170 Deci, această problemă afectat, de asemenea, alte persoane care au folosit cifrul Cezar, 56 00:03:06,170 --> 00:03:10,300 și, prin urmare, oamenii au inceput sa experimenteze cu cifrurile de substituție mai complexe 57 00:03:10,300 --> 00:03:14,190 care utilizează valori multiple de schimbare a în loc de unul singur. 58 00:03:14,190 --> 00:03:18,080 Una dintre cele mai bine-cunoscute dintre acestea se numește Vigenere cifru. 59 00:03:18,080 --> 00:03:19,980 Cum putem obține valori multiple de schimbare? 60 00:03:19,980 --> 00:03:24,630 Ei bine, în loc de a folosi un număr ca tasta, vom folosi un cuvânt cheie pentru. 61 00:03:24,630 --> 00:03:27,940 Vom folosi fiecare literă în cheia pentru a genera un număr, 62 00:03:27,940 --> 00:03:33,670 și efectul este că vom avea mai multe Cezar cifru stil taste pentru schimbarea litere. 63 00:03:33,670 --> 00:03:36,620 >> Să vedem cum funcționează prin criptarea mesajului lui Alice la Bob: 64 00:03:36,620 --> 00:03:39,010 Întâlnește-mă la parc la unsprezece dimineața 65 00:03:39,010 --> 00:03:42,610 Eu, personal, cred că este delicios bacon, 66 00:03:42,610 --> 00:03:44,480 așa că hai să folosească drept cheie. 67 00:03:44,480 --> 00:03:48,220 Dacă luăm în mesajul său necriptate, format text simplu, 68 00:03:48,220 --> 00:03:51,020 vom vedea că e 25 litere. 69 00:03:51,020 --> 00:03:55,020 Bacon are doar 5 litere, așa că avem nevoie să-l repete de 5 ori 70 00:03:55,020 --> 00:03:57,200 pentru a face să corespundă lungimea textului simplu. 71 00:03:57,200 --> 00:03:59,880 >> Bacon slănină bacon șuncă șuncă. 72 00:03:59,880 --> 00:04:02,300 Ca o scurta parte, în cazul în care numărul de litere din text simplu 73 00:04:02,300 --> 00:04:05,780 nu a diviza curat de numărul de litere din cheie, 74 00:04:05,780 --> 00:04:08,260 am termina doar repetarea final al cheia noastră timpurie, 75 00:04:08,260 --> 00:04:11,800 folosind doar literele de care aveam nevoie pentru a face totul potrivi. 76 00:04:11,800 --> 00:04:14,590 Acum vom merge despre găsirea valorilor de schimbare. 77 00:04:14,590 --> 00:04:19,100 >> Vom face acest lucru prin utilizarea poziției de fiecare literă a cheii noastre - bacon - 78 00:04:19,100 --> 00:04:21,560 în A la Z alfabetul. 79 00:04:21,560 --> 00:04:26,060 Din moment ce suntem oameni de știință de calculator, ne place să înceapă de la zero numărarea în loc de 1, 80 00:04:26,060 --> 00:04:30,230 deci vom spune că poziția primei litere a bacon - B - 81 00:04:30,230 --> 00:04:33,840 este în poziția 1 în A zero indexate la alfabetul Z, 82 00:04:33,840 --> 00:04:38,300 nu 2, precum și poziția lui A este zero, nu, 1. 83 00:04:38,300 --> 00:04:42,450 Folosind acest algoritm, putem găsi valorile de schimbare pentru fiecare literă. 84 00:04:42,450 --> 00:04:45,330 >> Pentru a cripta textul simplu și de a genera text cifrat, 85 00:04:45,330 --> 00:04:49,070 trecem doar fiecare literă în text simplu cu valoarea specificată, 86 00:04:49,070 --> 00:04:54,140 la fel cum am face cu cifrul lui Cezar, ambalaj de la Z la A înapoi, dacă este necesar. 87 00:04:54,140 --> 00:04:57,880 M devine mutat de 1 loc de a deveni N. 88 00:04:57,880 --> 00:05:02,350 E prima nu schimba deloc, dar trecem E al doilea de 2 locuri la G 89 00:05:02,350 --> 00:05:06,200 și T 14 locuri de către H. 90 00:05:06,200 --> 00:05:08,610 Dacă vom lucra prin text simplu, vom ajunge cu, 91 00:05:08,610 --> 00:05:12,580 "Negh zf bulevard HUF pcfx BT gzrwep oz" 92 00:05:12,580 --> 00:05:16,620 Din nou, nu foarte romantic, dar cu siguranta suna criptic. 93 00:05:16,620 --> 00:05:19,750 În cazul în care Alice și Bob au cunoscut despre Vigenere cifru, 94 00:05:19,750 --> 00:05:23,330 le-ar fi fost în siguranță de ochii indiscreti Evelyn lui? 95 00:05:23,330 --> 00:05:24,870 Ce părere ai? 96 00:05:24,870 --> 00:05:27,450 Ați dori să intrați în contul dvs. bancar în cazul în care banca dumneavoastră a decis să utilizeze 97 00:05:27,450 --> 00:05:32,720 >> Vigenere cifru pentru a cripta de comunicare folosind parola ta ca cheia ta? 98 00:05:32,720 --> 00:05:34,810 Dacă aș fi tu, eu nu. 99 00:05:34,810 --> 00:05:38,720 Și în timp ce Evelyn ar putea fi păstrate ocupat destul de mult pentru Alice si Bob să aibă întâlni-up, 100 00:05:38,720 --> 00:05:41,600 nu este meritat pentru Alice si Bob să-l șansă. 101 00:05:41,600 --> 00:05:45,780 Vigenere Cifrul este relativ ușor de a sparge dacă știi lungimea cheie 102 00:05:45,780 --> 00:05:48,490 deoarece le puteti trata text cifrat criptat 103 00:05:48,490 --> 00:05:52,840 ca produs al unui cifrurilor câteva întrețesute Cezar. 104 00:05:52,840 --> 00:05:55,950 >> Găsirea lungimea cheii nu este teribil de greu, fie. 105 00:05:55,950 --> 00:06:00,520 Dacă originalul text simplu mesajul este suficient de lungă pentru ca unele cuvinte apar de mai multe ori, 106 00:06:00,520 --> 00:06:04,420 în cele din urmă veți vedea repetarea trunchiere până în text cifrat criptat, 107 00:06:04,420 --> 00:06:10,010 ca în acest exemplu, în cazul în care veți vedea apar MONCY de două ori. 108 00:06:10,010 --> 00:06:13,800 În plus, puteți efectua un atac brute-force pe cifrul. 109 00:06:13,800 --> 00:06:17,220 Acest lucru nu ia in mod semnificativ mai mult decât un atac brute-force pe cifrul lui Cezar, 110 00:06:17,220 --> 00:06:20,670 care se poate face aproape instantaneu, cu un calculator 111 00:06:20,670 --> 00:06:27,130 deoarece în loc de 25 de cazuri pentru a verifica ai 26 ⁿ - 1 posibilități, 112 00:06:27,130 --> 00:06:29,580 unde n este lungimea cheie necunoscut. 113 00:06:29,580 --> 00:06:34,040 >> Acest lucru se datorează faptului că fiecare literă din cheie ar putea fi oricare dintre cele 26 de litere, 114 00:06:34,040 --> 00:06:38,280 La A la Z, și o persoană inteligentă va încerca să utilizați o cheie care nu pot fi găsite într-un dicționar, 115 00:06:38,280 --> 00:06:44,280 ceea ce înseamnă că ar trebui să testeze toate combinații de litere ciudate, cum ar fi ZXXXFF, 116 00:06:44,280 --> 00:06:47,690 și nu doar câteva sute de mii de cuvinte în dicționar. 117 00:06:47,690 --> 00:06:53,200 Minus 1 vine în matematică pentru că nu ar vrea să folosească o cheie cu doar o e, 118 00:06:53,200 --> 00:06:56,200 deoarece nostru de zero indexate alfabet, care ar da același efect 119 00:06:56,200 --> 00:06:59,620 ca folosind un cifru Cezar cu o cheie de la zero. 120 00:06:59,620 --> 00:07:04,120 Oricum, 26 ⁿ - 1 se obține mare destul de repede, 121 00:07:04,120 --> 00:07:08,080 dar în timp ce cu siguranta nu ar vrea să încerce spargerea unui cifru cu mâna în acest fel, 122 00:07:08,080 --> 00:07:11,080 aceasta este cu siguranta greu de realizat cu un calculator. 123 00:07:11,080 --> 00:07:14,030 Din fericire pentru Alice si Bob, precum și pentru online banking, 124 00:07:14,030 --> 00:07:17,890 criptografi s-au dezvoltat mai multe metode sigure de a cripta mesaje secrete 125 00:07:17,890 --> 00:07:19,690 de ochii indiscreti. 126 00:07:19,690 --> 00:07:22,400 >> Cu toate acestea, faptul că e un subiect pentru altă dată. 127 00:07:22,400 --> 00:07:26,210 Numele meu este Nate Hardison. Acest lucru este CS50.