If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание

Техники за симетрично криптиране

Симетричното криптиране е техника, където един и същи ключ се използва за криптиране и декриптиране на данните. Шифърът на Цезар е една от най-простите техники за симетрично криптиране и разбира се, една от най-лесните за разбиване.
Оттогава криптографите са изобретили много други техники за криптиране, включително тези, които използваме днес, за да криптираме данни като пароли.

Шифър на Виженер

Френски криптографи са измислили Шифъра на Виженер в средата на първото десетилетие на XVI век. Шифърът се е считал за изключително силен и авторът Луис Карол дори го е нарекъл "неразбиваем" през 1868 г. Наистина е много по-силен от Шифъра на Цезар, но както можем да видим, със сигурност може да бъде разбит.

Криптиране

Шифърът на Виженер използва цяла дума като ключ за изместване за разлика от Шифъра на Цезар, който използва само една-единствена стойност за изместване.
Представи си, че искаме да криптираме фразата VERSAILLES и използваме за ключ за изместване CHEESE.
Първо ще трябва да повторим ключа за изместване, за да се изравни с всяка буква от фразата:
ОригиналVERSAILLES
Ключ за изместванеCHEESECHEE
Сега заместваме всяка буква от оригиналния текст според таблицата на Виженер:
За първата буква "V" избираме реда, който започва с "V". След това, тъй като отговарящата буква от ключа за изместване е "C", се местим към колоната, която започва с буквата "C". Буквата, където се засичат редът "V" и колоната "C", е "X". Затова криптираме "V" като "X".
ОригиналVERSAILLES
Ключ за изместванеCHEESECHEE
КриптираноX?????????
Буквата, където се засича редът "E" с колоната "H", е "L", така че криптираме "E" като "L".
ОригиналVERSAILLES
Ключ за изместванеCHEESECHEE
КриптираноXL????????
Ако продължим по същия начин, ще получим криптирания текст "XLVWSMNSIW".
ОригиналVERSAILLES
Ключ за изместванеCHEESECHEE
КриптираноXLVWSMNSIW
Провери наученото
Ако искаме вместо това да използваме различен ключ за изместване: "PIZZA", за да криптираме "VERSAILLES", как ще бъде криптирана първата буква "V"?
Избери един отговор:

Декриптиране

Представи си, че сме получили криптираното съобщение "NVYZJI" от наш съюзник и знаем, че е използвал Шифъра на Виженер с ключ за изместване "CHEESE".
Отново подравняваме криптираното съобщение с ключа за изместване.
КриптираноNVYZJI
Ключ за изместванеCHEESE
Сега можем да извършим обратно заместване според таблицата:
Първо избираме реда на първата буква от ключа за изместване "C". След това продължаваме по този ред, докато намерим първата криптирана буква "N". Веднъж щом сме открили "N", поглеждаме да намерим заглавието на колоната: "L". Така декриптираме "N" като "L".
КриптираноNVYZJI
Ключ за изместванеCHEESE
ОригиналL?????
За следващата буква избираме реда "H" и намираме "V" на този ред. След това поглеждаме заглавието на тази колона и виждаме, че е "O".
КриптираноNVYZJI
Ключ за изместванеCHEESE
ОригиналLO????
Ако направим това за всяка буква от ключа за изместване и криптираното съобщение, ще декриптираме фразата като "LOUVRE".
Провери наученото
Ако получим ново съобщение "NVSO", което е криптирано със същия ключ "CHEESE", какво е оригиналното съобщение?
Избери един отговор:

Разбиване на шифъра

Шифърът на Виженер е вид многобуквен шифър и е по-труден за разбиване от Шифъра на Цезар, заради това, че използва цяла дума за изместване.
Ако някой е прихванал съобщението и няма идея каква е думата, използвана за ключ за изместване, а иска да използва груба сила, за да разбие кода, ще трябва да пробва всички възможни съществуващи в света думи, а вероятно дори и измислени! За обикновен смъртен човек това може да отнеме цял един живот. Това е много повече работа, отколкото разбиването на Шифъра на Цезар с груба сила, където трябва да се пробват само 26 различни стойности за изместване.
Ами анализ на честотата? Дали съобщения, криптирани с Шифъра на Виженер, имат специален шаблон при разпределянето на буквите им?
Пробвай ти! Криптирай съобщението по-надолу и ще видиш анализ на честотата за оригиналното съобщение и за криптираното съобщение.
Забележи, че анализът на честотата на оригиналното съобщение е точно каквото бихме очаквали за съобщение на английски език: "E" е най-често срещаната буква и има много вариации за честотата на буквите.
Честотите в криптираното съобщение са много близки една до друга. Не можем да идентифицираме възможно "E", тъй като буквата "E" се криптира като различни букви на различни места в съобщението.
В началото на XIX век хората най-накрая са измислили различни начини да използват анализ на честотата, за да разбият шифъра. Например в дълги съобщения кратка дума като "THE" може да бъде криптирана като същите три букви няколко пъти (а не само веднъж) и това разкрива възможни дължини на ключа за изместване.
Сега, когато имаме мощни компютри, Шифърът на Виженер е сравнително лесен за дешифриране, тъй като компютър може бързо да тества милиони думи и може лесно да открие изтеклата информация в анализа на честотата.

Модерни шифри

В ерата на компютрите шифрите не могат да са просто трудни за разбиване от изобретателни хора, те трябва да са трудни и за разбиване от компютри, които могат да извършват милиарди изчисления на секунда.
За щастие, криптографите са изобретили техники за криптиране, които са сигурни в дигиталния свят, и продължават да ги усъвършенстват всяка година.
Един от най-честите стандарти за криптиране е AES-128, блоков шифър, одобрен от федералното правителство и използван често за сигурен пренос на файлове.
Какво го прави толкова сигурен?
Една от причините е, че всеки ключ е винаги дълъг 128 бита. Което означава, че има 2, start superscript, 128, end superscript възможни ключа. Това е толкова:
340000000000000000000000000000000000000
Еха! Но чакай, има и още, AES шифърът изисква използването на поредица от 10 математически операции за всеки бит от ключа. Умножи числото горе по 10 и това е броят калкулации, които компютърът ще трябва да направи.
Най-бързият компютър може да изчислява около 145, times, 10, start superscript, 15, end superscript операции в секунда. Това е толкова:
145000000000000000
На най-бързия компютър все пак ще му отнеме 500 милиарда години, за да опита всеки възможен 128-битов ключ!
Ами анализ на честотата? Няма да сработи. AES шифърът не разкрива никаква информация за оригиналния текст, заради мнгоостъпковата поредица на операциите по блокове от битове.
AES шифрите и други модерни шифри може да не останат сигурни завинаги. Изследователите на сигурността прекарват времето си, като се опитват да намерят умни начини да разбият шифри и представят откритията си в блогове и на конференции.
Изследванията в областта на криптографията се извършват открито с надеждата, че широката публика ще открие възможен пробив в сигурността преди злонамерен кибер престъпник да открие такъв.

🙋🏽🙋🏻‍♀️🙋🏿‍♂️Имаш ли въпроси по тази тема? С радост ще ти отговорим—просто задай въпроса си по-долу!

Искаш ли да се присъединиш към разговора?

Все още няма публикации.
Разбираш ли английски? Натисни тук, за да видиш още дискусии в английския сайт на Кан Академия.