[Powered by Google Translate] [Vigenère Cipher]
[Nate Hardison - Harvard University]
[To je CS50. - CS50.TV]
Zoznámte sa Alice.
Alice má zamilovanosť na Boba.
Našťastie pre Alicu, Bob má tiež oči pre ňu.
Bohužiaľ pre ich nádejnú romantika,
nielenže Alicine rodičia nesúhlasia Boba,
Ale Alice je najlepší priateľ, Evelyn, má tajnú zamilovanosť Bob
a sebecky chce udržať ich od seba za každú cenu.
Ak chcete odoslať tajné správy ku každému iný že Alicine rodičia nemôžu pochopiť,
>> Alice a Bob boli pomocou Caesarovho šifra,
ktorý pracuje tým, že posunie abecedu určitého počtu písmen
ako spôsob, ako generovať novú abecedu.
Každé písmeno v pôvodnej abecedy je potom nahradená zodpovedajúcim písmenom
v novom posunuté abecedy.
Alicin obľúbené číslo je 3, ktoré Bob vie,
tak ona používa 3 ako jej kľúč.
Keď sa posunie anglickú abecedu o 3 písmená,
Stáva D, B sa E, C sa F,
a tak ďalej.
>> Keď sa dostane do konca abecedy - na písmenami X, Y a Z -
jednoducho sa zalomia okolo späť na začiatok abecedy
a náhradky X s A, Y s B, a Z s C.
Takže keď Alice ide šifrovať svoju tajnú správu Bobovi,
menovite "Stretneme sa v parku v jedenásť hod,"
jednoducho robí príslušné náhrady.
M sa stáva P, E stáva H, a tak ďalej, až kým ju nešifrované obyčajného textu správy
je zapnutý do šifrovaných šifrovaného textu:
"Phhw ph dw WKH sdun dw hohyhq dp"
rozhodne nie je najromantickejšie znejúce,
ale Alice sa domnievajú, že to bude robiť.
>> Alice dáva správu Evelyn dodať do domu Boba.
Ale namiesto toho, Evelyn berie ju späť do svojej izby a snaží sa rozlúštiť kód.
Jeden z prvých vecí Evelyn oznámenia, je, že sa vyskytuje písmeno H 7 krát v správe,
mnoho viac časov než akékoľvek iné písmeno.
S vedomím, že písmeno E je najčastejšie v anglickom jazyku,
vyskytujúce takmer 13% času,
Evelyn háda, že H bol substituted pre E, aby tajnú správu
a snaží pomocou kľúča 3 k dešifrovanie.
>> Počas niekoľkých minút, Evelyn vyrieši plány Alice a zlovestne volá Alice rodičia.
Keby Alice a Bob zhotovená CS50, by spoznali toto
frekvenčná analýza útok na Caesara,
ktorý umožňuje, aby sa porušovali pomerne rýchlo.
Mali by tiež vedieť, že šifra je ľahko podlieha brute-force útoku,
kedy Evelyn sa mohol pokúsiť všetkých možných 25 klávesov,
alebo posuny anglickej abecedy,
za účelom dešifrovať správy.
Prečo 25 klávesov a nie 26?
>> No, skúste posunutie žiadny list o 26 pozícií, a uvidíte prečo.
Každopádne by brute-force útok vzali Evelyn trochu dlhšie
ale nie dosť dlho na to, aby jej z narušili Alice a Bob sa plány,
najmä v prípade, Evelyn má pomocou počítača
ktoré by mohli preraziť všetkých 25 prípadoch v čase.
Takže, tento problém tiež sužovaný ostatní, ktorí používajú na Caesara,
a preto ľudia začali experimentovať s viacerými komplexnými substitučných šifier
že použitie viac smien hodnôt namiesto jednej.
Jedným z najviac dobre-známej z nich sa nazýva Vigenère kód.
Ako sme sa dostali viacsmennej hodnôt?
No, namiesto použitia čísla ako kľúč, používame slovo pre kľúč.
Budeme používať každý list v kľúči pre generovanie čísla,
a efekt je, že budeme mať viac Caesara štýlu kľúče pre radenie písmen.
>> Poďme sa pozrieť, ako to funguje pomocou šifrovania Alicin správu Bobovi:
Stretneme sa v parku v jedenástej dopoludnia
Ja osobne, myslím, že slanina je vynikajúci,
takže sa poďme použiť ako kľúč.
Ak vezmeme si správu v jeho nešifrované, formáte obyčajného textu,
vidíme, že je to 25 znakov dlhé.
Bacon má len 5 písmen, takže musíme opakovať to 5 krát
aby to zodpovedalo dĺžke obyčajného textu.
>> Bacon bacon slanina slanina slanina.
Ako krátky stranou, v prípade, že počet písmen v prostom texte
nerozdelila čisto podľa počtu písmen v kľúči,
sme jednoducho skončiť konečné opakovanie našich hlavných čoskoro,
použiť iba písmená, ktoré sme potrebovali urobiť všetko zladiť.
Teraz pôjdeme o nájdenie radenie hodnôt.
>> Ak budeme to vykonať pomocou pozíciu každého listu nášho kľúče - slanina -
v A do Z abecedy.
Vzhľadom k tomu, že sme počítačoví odborníci, sme chceli začať počítať od nuly miesto 1,
takže budeme hovoriť, že pozícia prvého listu slaniny - B -
je v pozícii 1 v nulovej indexovaný na abeceda Z,
nie 2, a postavenie je nula, nie je 1.
Pomocou tohto algoritmu, môžeme nájsť posuvné hodnoty pre každé písmeno.
>> Ak chcete zašifrovať obyčajný text a vytvárať šifrovaný text,
sme len posun každý list v prostom texte podľa zadaného množstva,
rovnako ako my s šifrou Caesar, balenie od Z späť na potreby.
M dostane posunul o 1 miesto, aby sa stala N.
Prvé E neradí vôbec, ale posunieme druhý E o 2 miesta na G
a T od 14 miest na H.
Ak budeme pracovať cez obyčajný text, skončíme s,
"Negh zf prospekt HUF pcfx bt gzrwep oz."
Opäť platí, že nie je moc romantický znejúce, ale rozhodne záhadné.
Ak Alice a Bob vedel o Vigenère šifra,
by boli v bezpečí pred zvedavými očami Evelyn?
Čo si myslíte?
Chceli by ste sa prihlásiť do svojho bankového účtu, ak vaša banka sa rozhodla použiť
>> Vigenère kód pre zašifrovanie komunikácie pomocou hesla ako kľúča?
Keby som bol tebou, tak by som to.
A zatiaľ čo Evelyn môže byť obsadené dlho dosť pre Alicu a Boba, aby ich splnenie-up,
nestojí to za to pre Alice a Bob sa šanca, že.
Vigenère kód je relatívne jednoduché prelomiť, ak viete, dĺžku kľúče
pretože potom môžete liečiť šifrované šifrovaný text
ako súčin niekoľkých prepletených šifier Caesar.
>> Nájdenie dĺžku kľúča nie je príliš ťažké, a to buď.
Ak pôvodný plain-text správy je dostatočne dlhá, že niektoré slová sa vyskytujú viackrát,
nakoniec uvidíte opakovanie orezanie v šifrovanej šifrovaný text,
ako v tomto príklade, kde je vidieť monča objavia dvakrát.
Navyše, môžete vykonať brute-force útoku na šifru.
To však trvať podstatne dlhšie, než brute-force útoku na šifru Caesar,
ktoré môže byť vykonané takmer okamžite s počítačom
pretože miesto 25 prípadov pre kontrolu máš 26 ⁿ - 1 možností,
kde n je dĺžka neznámeho kľúča.
>> To je preto, že každé písmeno v kľúči mohol byť niektorý z 26 písmen,
A až Z, a inteligentný osoba sa pokúsi použiť kľúč, ktorý nemožno nájsť v slovníku,
čo znamená, že sa bude musieť testovať všetky podivných kombinácia písmen, ako ZXXXFF,
a nie len pár 100.000 slov v slovníku.
Mínus 1 prichádza do matematiky, pretože by ste nechceli použiť kľúč s iba to,
pretože s našou nulovou indexované abecedy, ktorá by vám rovnaký účinok
as pomocou šifry Caesar s kľúčom nula.
Každopádne, 26 ⁿ - 1 sa zväčší pomerne rýchlo,
ale keď určite nebude chcieť vyskúšať lámanie šifry ručne týmto spôsobom,
to je určite realizovateľné s počítačom.
Našťastie pre Alicu a Boba, a pre on-line bankovníctvo,
cryptographers vyvinuli bezpečnejšie spôsoby, ako pre šifrovanie tajných správ
pred zvedavými očami.
>> Avšak, to je téma na iný čas.
Moje meno je Nate Hardison. To je CS50.