Cifru Vernam
Această intrare sau secțiune despre subiectul criptografiei nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Cifrul Vernam este un sistem criptografic bazat pe cifrul Vigenère , la care adaugă cerința ca cheia de criptare să fie atâta timp cât textul și să nu fie reutilizabilă (din acest motiv este adesea numită OTP, acronim pentru engleza One Time Pad ( OTP), literalmente „caiet de unică folosință”).
Descriere
Cifrul Vernam este singurul sistem criptografic a cărui securitate este dovedită printr-o dovadă matematică și pentru aceasta a câștigat titlul de „ cifru perfect ”. Prima demonstrație a inviolabilității sale a fost publicată în 1949 de Claude Shannon în articolul Teoria comunicării în sistemele criptografice .
Se poate înțelege cu ușurință cât de greoaie este distribuirea în siguranță a cheilor de această dimensiune. Cu toate acestea, cifrul lui Vernam a fost folosit pentru comunicările cu spionii, care erau echipați cu caiete ( tampoane în engleză) care conțineau o cheie lungă pentru fiecare pagină, care putea fi ruptă și aruncată odată folosită ( o singură dată , sau „o singură utilizare”).
Cea mai clasică formă este aceea în care cheia are aceeași formă ca și textul (numărul corespunzător este asociat cu fiecare literă A = 0 B = 1 C = 2) și care folosește aritmetica modulară pentru a opera literele (cea pentru unde după litera Z este din nou litera A, deci A + C = 0 + 2 = 2 = C, B + C = 1 + 2 = 3 = D, Z + C = 25 + 2 = 27 → 1 = B , Z + Z = 25 + 25 = 50 → 24 = Y).
Text simplu: BUNA Cheie: AJRF ------------------------ Text cifrat: CRRT
Cu toate acestea, forma care folosește operația logică XOR (disjuncție exclusivă) este foarte răspândită, în special în mediul computerului, care, în plus, nu este altceva decât adăugarea circulară a biților individuali.
Este important să reiterăm faptul că acest tip de cheie trebuie să fie atâta timp cât mesajul pe care îl criptează și poate fi utilizat o singură dată, în caz contrar validitatea ipotezelor inițiale se va pierde, iar metoda Kasiski o va reduce de la „inatacabil” la „ușor” sistem atacabil ". o specializare a metodei criptanalitice de analiză a frecvenței .
Culmea tehnicii OTP
Probabil că punctul culminant al modelului de criptare cu cheie infinită a fost atins în timpul Războiului Rece . Sistemul se baza pe un cifru de cuvinte reprezentat prin numere din 4 cifre, apoi grupate în grupuri de cinci cifre și adăugate la un număr aleatoriu. Dacă ultimul grup de cinci cifre de fuzionare nu este complet (adică are mai puțin de 5 cifre), secvența trebuia completată în dreapta cu zerouri (de exemplu 123 ⇒12300).
Ex 1. Cifra 1024 = câine, 1056 = pisică, 2345 = muncă, (spațiu alb) = 3000, (punct) = 4000 etc.
Cifrul era disponibil atât receptorului, cât și expeditorului, precum și secvența numerelor aleatorii utilizate (care erau tabelate pe pagini numerotate, iar primul grup de cifre al codului de cifrare transmis reprezenta numerele paginii și, prin urmare, secvența numere aleatorii).
În întregul proces, este esențial, așa cum am menționat, să se utilizeze o singură dată o singură dată o anumită secvență de numere aleatorii pentru a cripta mesajele.
Exemplu al mecanismului de fuziune de 4 până la 5 cifre:
- să începem de la sintagma „canegattolavoro”
- transformăm propoziția prin cifru: 10241056234530004000
- grupăm cifrele în grupuri de 5: 10241 05623 45300 04000
Secvența numerelor aleatorii utilizate va fi adăugată grupurilor de 5 cifre pregătite anterior începând de la cifru.
Ex. Să presupunem că avem succesiunea numerelor aleatorii: 45693, 89765, 77746, 93486
Luând secvența exemplului anterior, adăugăm numerele fără a purta:
Derivat din cifrul 10241 05623 45300 04000 Numere aleatoare 45693 89765 77746 93486 Rezultat (sumă fără report) 55834 84388 12046 97486
În acest moment codul este criptat, dar sovieticii au făcut un pas suplimentar cu singurul scop de a facilita transmiterea acestuia prin fax , adică au asociat o literă cu numerele de la 0 la 9. Deci forma finală a mesajului a fost o succesiune de grupuri de 5 litere.
Este ușor să demonstrezi că acesta este un cifru perfect , deci este indescifrabil matematic. În mulți ani de cercetare (aproximativ 20 - proiectul Venona ) americanii au reușit să descifreze doar o parte minimă a mesajelor înregistrate (până la deschiderea arhivelor de la Kremlin ) și doar pentru că expeditorii au folosit secvențele numerelor aleatorii sau pentru că secvențele dintre ei au fost ridicați de spioni arestați.
Sovieticii erau atât de siguri de acest sistem încât au transmis mesajele „în clar”, adică fără supra-criptare. Tocmai prin aceste transmisii secretele bombei atomice s-au filtrat de la vest la est. Decriptarea mesajului este foarte simplă și se bazează pe procesul invers față de cel prezentat până acum, adică numerele criptate trebuie scăzute din secvența aleatorie a numerelor utilizate în criptare și, dacă scăderea dă o valoare negativă, trebuie adăugată valoarea 10. În cele din urmă, trebuie să re-agregăm cifrele în grupuri de 4 și apoi să folosim cifrul pentru a identifica cuvântul.
De exemplu, folosim cifrul propoziției inițial propuse și succesiunea relativă a numerelor aleatorii. Să ne ocupăm individual, ca exemplu, de câteva figuri:
Număr de criptare 5 5 8 3 4 Număr aleatoriu 4 5 6 9 3 Primul rezultat Scăderea 1 0 2 -6 1 Suma posibilă de 10 pentru valori negative +10 Rezultatul final 1 0 2 4 1
Număr de criptare 1 2 0 4 6 Număr aleatoriu 7 7 7 4 6 Primul rezultat Scăderea -6 -5 -7 0 0 Suma posibilă de 10 pentru valori negative +10 +10 +10 Rezultatul final 4 5 3 0 0
În cele din urmă obținem din nou „10241056234530004000” care, împărțit în grupuri de 4 cifre, devine 1024 1056 2345 3000 4000. Propoziția completă se obține din cifru. Pentru mecanismul corect de umplere zero, despre care am vorbit mai devreme (123 ⇒ 12300), în re-gruparea cu 4 cifre se poate întâmpla să aibă o serie de zerouri ca ultimă cifră. Se înțelege că acest lucru trebuie pur și simplu ignorat.
linkuri externe
- Cifrele perfecte ( PDF ), pe uniroma3.it . Adus la 22 septembrie 2019 .
- Mașină Hagelin RT (Random Tape) , pe crittologia.eu/ . Adus la 22 septembrie 2019 .
