330 likes | 555 Views
Ako na Vigenerovú š ifru. Kasiského metóda kryptoanalýzý Tomáš Motýľ. Najznámejšia polyalfabetická šifra. Polyalfabetické šifry sú založené na použití viacerých substitúcii. Tvoria ju konečné postupnosti cézarových transformácii.
E N D
Ako na Vigenerovú šifru Kasiského metóda kryptoanalýzý Tomáš Motýľ
Najznámejšia polyalfabetická šifra. • Polyalfabetickéšifry sú založené na použití viacerých substitúcii. • Tvoria ju konečné postupnosti cézarových transformácii. • Šifrovacia transformácia: yn = (xn + kn)modN k – kľúč x – číselne hodnoty znakov y – výsledok transformácie N – počet znakov v abecede Vigenerová šifra
Kasiského metóda • FriedrichWilhelmKasiski • Pruský vojak • Rok. 1863 • CharlesBabbage • Lúštenie zašifrovaného textu. • Metóda, ktorou môžeme analyzovať (rozlúštiť) Vigenerovú šifru.
Postup Kasiského metódy 1. Určenie dĺžky kľúča 2. Určenie samotného kľúča Podrobnejšie: • Zvolíme si dostatočne dlhý zašifrovaný text. • Skonštruujeme histogram a vypočítame index koincidencie. • Nájdeme opakujúce sa skupiny znakov, 3 alebo viacerých. • Určíme všetky delitele vzdialeností (faktorizujeme). • Rozdelíme text na n-častí. • Určíme frekvenciu výskytov znakov. • Od každej skupiny odčítame najfrekventovanejšie znaky slovenskej abecedy. • Postup opakujeme do odhalenia kľúča.
Ľubovoľný text KUPIM SI PEKNY DEN ZA POSLEDNE PRACHY ODIDEM VSETKY STARE BASNE DO KOSA ODHODIM PROTI ZLU SA OBRNIM TROCKO LASKY SI OBLECIEM VED CO MA CAKA SA TERAZ DOZVEDIEM SOSKU ANIELA SI DO VAKU DAM NECH MA CHRANI NECH MA CHRANI A POMAHA V SVETLE PLNOM POLOPRAVD NECHAM SPALIT SI TVAR PREPADNUTY TAXIKAR LAHKE DIEVCA CAKA Z PODOZRIVO BOHATYCH KRV STRIEKA NA NAS 1. Zvolíme si dostatočne dlhý zašifrovaný text.
Použité heslo šifrovania ANIEL
Úloha 1 Zašifrujte text • Text: KUPIMSI • Kľúč: ANIEL ?Dobrovoľník? • Zašifrovaný text: KHXMXSV • atď.
Zašifrovaný text KHXMXSVXIVNLLIYZNXSDLRLRPPEIGSYBLMOEZDWPTXGWEAEMFLSAMHZKBAEZDUWHTMCZSEIMTYDABJVYIZBVZCXWPLSXGWTOOTINIRUZPDPWQLCNSEDAGMVLZQWDGEQQIXSBAOFAAQIWAFQHZVNSYOAZVINHZIGSRNVMYEPPQLCUZEYINXSXAUIZDVRBPPPYVSXPBTSARNDHYEPPEXSCIPTTFQXGAEXVPPNLRFTLBEIIXIVWAUSIOIRDGLCNSEKPBLSKRVDSMOUIXJCUSVGSGZMPKNVEYAFIE
Nájdeme Opakujúce sa skupiny 3 a viacej znakov KHXMXSVXIVNLLIYZNXSDLRLRPPEIGSYBLMOEZDWPTXGWEAEMFLSAMHZKBAEZDUWHTMCZSEIMTYDABJVYIZBVZCXWPLSXGWTOOTINIRUZPDPWQLCNSEDAGMVLZQWDGEQQIXSBAOFAAQIWAFQHZVNSYOAZVINHZIGSRNVMYEPPQLCUZEYINXSXAUIZDVRBPPPYVSXPBTSARNDHYEPPEXSCIPTTFQXGAEXVPPNLRFTLBEIIXIVWAUSIOIRDGLCNSEKPBLSKRVDSMOUIXJCUSVGSGZMPKNVEYAFIE 3. Nájdeme opakujúce sa skupiny znakov min 3.
Určenie vzdialenosti KHXMXSVXIVNLLIYZNXSDLRLRPPEIGSYBLMOEZDWPTXGWEAEMFLSAMHZKBAEZDUWHTMCZSEIMTYDABJVYIZBVZCXWPLSXGWTOOTINIRUZPDPWQLCNSEDAGMVLZQWDGEQQIXSBAOFAAQIWAFQHZVNSYOAZVINHZIGSRNVMYEPPQLCUZEYINXSXAUIZDVRBPPPYVSXPBTSARNDHYEPPEXSCIPTTFQXGAEXVPPNLRFTLBEIIXIVWAUSIOIRDGLCNSEKPBLSKRVDSMOUIXJCUSVGSGZMPKNVEYAFIE QLC3 znaky, vzdialenosť 60
Nájdene skupiny znakov QLC 3 znaky, vzdialenosť 60 XIV 3 znaky, vzdialenosť 129 PPE3 znakyvzdialenosť182 EZD 3 znaky, vzdialenosť 23 EPP 3 znaky, vzdialenosť 40 ... (Max – 8skupín)
Delitele vzdialenosti vzdialenosť 60 – (1,2,3,4,5,6,10,…) vzdialenosť 129 – (1,3,…) vzdialenosť 182 – (1,2,7,13…) vzdialenosť 23 – (1,23) vzdialenosť 40 – (1,2,5,8,…) • Najpravdepodobnejšia dĺžka kľúča je 5 ale uvažujme aj 3. 4. Určíme všetky delitele vzdialeností (faktorizujeme).
Rozdelíme text na 5 skupín • 1. Skupina (1.,6.,11.,16.,… Písmeno) • 2. Skupina (2.,7.,12.,17.,… Písmeno) • 3. Skupina (3.,8.,13.,18.,… Písmeno) • 4. Skupina (4.,9.,14.,19.,… Písmeno) • 5. Skupina (5.,10.,15.,20.,… Písmeno) 5. Rozdelíme text na n-častí.
Úloha 2 Určenie 1. skupiny písmen ?dobrovoľník? 1 skupina: • KSNZLPYETASKDMIAICSOIDCAZESAAVAHRECIAVPPRESTAPTIAICPROCSKF
Určenie ostatných skupín • 1. skupina: KSNZLPYETASKDMIAICSOIDCAZESAAVAHRECIAVPPRESTAPTIAICPROCSKF • 2. skupina: HVLNREBZXEABUCMBZXXORPNGQQBAFNZZNPUNURYBNPCFENLXURNBVUUGNI • 3. skupina: XXLXLILDGMMAWZTJBWGTUWSMWQAQQSVIVPZXIBVTDPIQXLBVSDSLDISMVE • 4. skupina: MIISRGMWWFHEHSYVVPWIZQEVDIOIHYIGMQESZPSSHEPXVREVIGESSXVZE • 5. skupina: XVYDPSOPELZZTEDYZLTNPLDLGXFWZONSYLYXDPXAYXTGPFIWOLKKMJGPY
Úloha 3 Frekvencia výskytov 1. skupina: KAEDALAHIVYRSOAOPASRTOKACVOCSROIOAADKMHCIHCIOAEPAPAAASAEUARKECZOOAASKAA 6. Určíme frekvenciu výskytov znakov.
Index koincidencie • Určenie či sa jedná o monoalfabetickú alebo polyalfabetickú šifru. Počet výskytov znaku Počet všetkých znakov
Indexy koincidencie skupín • 1. skupina: KAEDALAHIVYRSOAOPASRTOKACVOCSROIOAADKMHCIHCIOAEPAPAAASAEUARKECZOOAASKAA ?dobrovoľník?
Úloha 4 Výpočet indexu koincidencie • Z 1.skupina
Indexy koincidencie skupín 2.skupina 3.skupina Priemerná hodnota I(c) = 0.06037 4.skupina 5.skupina
Skupina 1. A,C,E,I,K,P,R,S,T • Skupina 2. B,E,F,N,P,R,U,X,Z • Skupina 3. B,D,I,L,M,Q,S,T,V,W,X,Z • Skupina 4. E,G,H,I,M,P,S,V,W • Skupina 5. D,G,L,O,P,T,X,Y,Z 7. Od každej skupiny odčítame najfrekventovanejšie znaky slovenskej abecedy.
Úloha 5 Odhalenie prvého znaku kľúča 1. Skupina: • [A,C,E,I,K,P,R,S,T] – A = [A,C,E,I,K,P,R,S,T] • [A,C,E,I,K,P,R,S,T] – O = ?dobrovoľník? [M,O,Q,U,W,B,D,E,F] • [A,C,E,I,K,P,R,S,T] – E = [W,Y,A,E,G,L,N,O,P] • [A,C,E,I,K,P,R,S,T] – I = [S,U,W,A,C,H,J,K,L] Z tohto môžeme určiť prvé najpravdepodobnejšie prvé písmeno kľúča A(E)
Úloha 5 Odhalenie druhého znaku kľúča 2. Skupina: • [B,E,F,N,P,R,U,X,Z] – A = [B,E,F,N,P,R,U,X,Z] • [B,E,F,N,P,R,U,X,Z] – O = [N,Q,R,Z,B,D,G,J,L] • [B,E,F,N,P,R,U,X,Z] – E = [X,A,B,J,L,N,Q,T,V] • [B,E,F,N,P,R,U,X,Z] – I = [U,V,W,E,G,I,L,O,Q] Z tohto môžeme určiť druhé písmeno kľúča. N(B)
Odhalenie tretieho znaku 3. Skupina: • [B,D,I,L,M,Q,S,T,V,W,X,Z] – A = [B,D,I,L,M,Q,S,T,V,W,X,Z] • [B,D,I,L,M,Q,S,T,V,W,X,Z] – O = [N,P,U,X,Y,C,E,F,H,I,J,L] • [B,D,I,L,M,Q,S,T,V,W,X,Z] – E = [X,Z,E,H,I,M,O,P,R,S,T,V] • [B,D,I,L,M,Q,S,T,V,W,X,Z] – I = [T,U,A,D,E,I,K,L,N,O,P,R] Tretie písmeno kľúča I (P,T,E)
Odhalenie štvrtého znaku 4. Skupina: • [E,G,H,I,M,P,S,V,W] – A = [E,G,H,I,M,P,S,V,W] • [E,G,H,I,M,P,S,V,W] – O = [Q,S,T,U,Y,B,E,H,I] • [E,G,H,I,M,P,S,V,W] – E = [A,C,D,E,I,L,O,R,S] • [E,G,H,I,M,P,S,V,W] – I = [Q,S,T,A,E,H,K,N,O] Štvrté písmeno kľúča E (I,H)
Odhalenie posledného znaku 5. Skupina: • [D,G,L,O,P,T,X,Y,Z] – A = [D,G,L,O,P,T,X,Y,Z] • [D,G,L,O,P,T,X,Y,Z] – O = [P,S,X,A,B,F,J,K,L] • [D,G,L,O,P,T,X,Y,Z] – E = [Z,C,H,K,L,P,T,U,V] • [D,G,L,O,P,T,X,Y,Z] – I = [V,Y,D,G,H,L,P,Q,R] Posledné písmeno kľúča L (P)
Hľadaný kľúč AB I E L ENP I P T H E
Úloha 6 Dešifrovanie Zašifrovaný text: KHXMXSV Hľadaný kľúč: ANIEL ?Dobrovoľník? Text: KUPIMSI Atď.
Použité zdroje • http://kix.fsv.cvut.cz/~vanicek/vyuka_l12/kos.htm • http://server.gphmi.sk/pages/sifry/vigenere.html • http://www.karaoketexty.cz/texty-pisni/gladiator/kupim-si-pekny-den-100906 • http://www.colourbox.com/vector/red-haired-funny-angel-vector-3888042 • http://mayor.fri.uniza.sk/v731/cvic01.php • http://scar.borec.cz/krypto/sym_analyza.html • http://kix.fsv.cvut.cz/~vanicek/vyuka_l05/kos2.htm#2 • Knižné zdroje: • OtokarGrošek, Štefan Porubsky, Šifrovanie algoritmy metódy prax • prednášky