Prelomenie Vigenerovej šifry

1. Prelomenie Vigenerovej šifry Kasiského metóda Friedrich Kasiski 1805-1881 Martin Fusek 34e30

2. Vigenerova šifra • Vigenerova šifra je rozšírením pôvodnej Albertiho šifry, ktorá používala iba dve šifrovacie abecedy. Vigenerova šifra umožnuje použit až 26 šifrových abecied, čím drasticky znižuje pravdepodobnost prolomenia šifry. Tato šifra se vo svojej dobe označovala ako Le chiffre indèchiffrable, teda nerozlúštitelná šifra. • Základom šifrovania se stal Vigenerovštvorec, čo bola šifrovacia pomôcka, na ktorej bolo znázornenýchvšetkých 26 šifrovacích abecied, ktoré sme mohli použít. V štvorci bola na prvomriadku napísaná otvorená abeceda, čo bola normálna abeceda a, b, c, d, … Na dalších riadkochpotom bola napísaná šifrovacia abeceda, která vznikla posunom predchádzajúcej abecedy o jedna (akoby Caesarova šifra s klíčem „b“). V ľavomstĺpcibol potom klúč posunutia vzhľadom k prvej, otvorenej abecede. Každé písmeno z otvorenej abecedy môžeme zašifrovať ktoroukoľvek z 26 šifrových abeced, co znamená, že akýkolvek znak z otvoreného textu sme schopný zašifrovat na ľubovolný znak. To opeť snižuje riziko prelomenia šifry

3. Základné vlastnosti Vigenerovej šifry: • Na svojudobu bola prílišzložitá. V čase, keď bola šifravymyslenásapoužívalisubstitučnejšifry, ktoréboliďalekojednoduchšienapoužívanie. Pretosaskôrpoužívaliniektorévylepšenésubstitučnejšifry (napríkladhomofónnašifra), akoabysaprešlo k bezpečnejšej Vigenerovej šifre. Vigenèrovašifrasatakzačalapoužívaťaž o dvestoročianeskôr, v 18. storočí. • Opakovaniekľúča: aksmezvolilikľúčkratšíakospráva, čo bolo vcelkubežné, pretoženeboloreálnepoužívaťkľúče, ktoré by bolirovnakodlhéakosprávasamotná, dochádzalo k tomu, žerôznečastisprávybolizašifrovanérovnakýmkľúčom. Aksme v otvorenomtextemalislovo "ale" a šifrovýkľúč mal dĺžku 5, existujecelkom 5 možnýchspôsobov, akýmmohlobyťslovo "ale" zašifrované. Akýkoľvekďalšívýskytslova "ale" saužzašifrovalrovnakoakojeden z jehopredchádzajúcichvýskytov. Aktakútočníknašiel v šifrovaťtextezhlukyrovnakýchpísmen, pravdepodobnesajedná o rovnakéslová v otvorenomtexte. Aknájdemedvetakéslová, môžemepomocounichskúsiťodhadnúťdĺžkukľúča. Ak je napríkladvzdialenosťmedzislovami 20, môžemaťkľúčdĺžkuniektorého z deliteľovčísla 20. Možnédĺžkytaksú: 1, 2, 4, 5, 10, 20.

4. Slabiny Vigenerovej šifry • Aj do Vigenerovejšifrysčastizasahujúniektorévlastnostijazyka. Jedna z výhodtejtošifryspočívala v tom, žesijejužívateliamohlizvoliťľahkozapamätateľnáheslá, čoznamenalonejakáreálnaslováalebovety. Na tietoslováužvšakmôžemeaplikovaťfrekvenčnúanalýzu. Napríkladmôžemepredpokladať, ženajčastejšoupísmeno v kľúči je písmeno "e", čo je najčastejšiepísmeno v slovenčine. A naopak - nie je veľmipravdepodobné, ženejaképísmeno v textebudešifrovanépomocoupísmen "w" alebo "q", ktorésa v slovenčinetakmernevyskytujú. • Tieto slabinyvyužilpruskýdôstojník Friedrich Wilhelm Kasiski a šifruprelomil, čopublikovalroku 1863. Ešteprednímšifrurozlúštil v 50. rokoch 19. storočiabritskýmatematik a filozof Charles Babbage, svoj ​​postupvšaknezverejnil

5. Zašifrovaný text KesevjwqkdsvcvqqyqothawylyfatrrzflhareogiphacrqulqodprrquzsHlcykkzsxztwqsfabvuauufjmarcpwrzuajhdhkssptyqhbfuazqwltwqsvonfjaqvtvdvdwxpesbyzoflco.OcohupqulcpgkvfuhuwflcgwflpkafjmjzielbiypvgfuvbkcgfazkfqkecybsmfvmoovdnmyzoplewerimopdbmgfjWyrz.Krzepucxlqwffbfarsiplfqtyfaquzswvdizpboopvhqkrjkyrrquzsuuksduvhacvvawiwbvaszprqavtvdvdwyvioxrlonvaoejycbufgfuvddprhqsr.EjzaebmwepuoxzzqulcgwypquteolcfaNhjhusrbmrkcdlaggbdwqzkbquvrasvnuavyatlburrqzlqodprrquzo.Uzqzhjbqgrgfhmwqzkszpbcybjozlgcphiwxvgfqsfauaeoebjwryl!

6. Postup na prelomenie šifry 1. Určenie dĺžky klúča: • Hľadám v texte opakujúce sa skupiny znakov. • Čím dlhšia skupina, tým lepšie. Je pravdepodobné, že vzdialenosť skupiny znakov je násobkom dĺžky kľúča • Použitá Abeceda:Telegrafná s medzerou a bez diakritiky Index koincidencie: 0,06027

7. Opakované skupiny znakov KesevjwqkdsvcvqqyqothawylyfatrrzflhareogiphacrqulqodprrquzsHlcykkzsxztwqsfabvuauufjmarcpwrzuajhdhkssptyqhbfuazqwltwqsvonfjaqvtvdvdwxpesbyzoflco.OcohupqulcpgkvfuhuwflcgwflpkafjmjzielbiypvgfuvbkcgfazkfqkecybsmfvmoovdnmyzoplewerimopdbmgfjWyrz.Krzepucxlqwffbfarsiplfqtyfaquzswvdizpboopvhqkrjkyrrquzsuuksduvhacvvawiwbvaszprqavtvdvdwyvioxrlonvaoejycbufgfuvddprhqsr.EjzaebmwepuoxzzqulcgwypquteolcfaNhjhusrbmrkcdlaggbdwqzkbquvrasvnuavyatlburrqzlqodprrquzo.Uzqzhjbqgrgfhmwqzkszpbcybjozlgcphiwxvgfqsfauaeoebjwryl! 70. 65. 70. 67. 67. 67. 64. 34. 504

8. Odhad dĺžky klúča • Vzdialenosti skupín: 388, 212, 52, 44, 196, 300 • Spoločný deliteľ r = 4 • 388 {1, 2,4, 97, 194, 388} • 212 {1, 2,4, 53, 106, 212} • 52{1, 2,4, 13, 26, 52} • 44 {1, 2,4, 11, 22, 44} • 196 {1, 2,4, 7, 14, 28, 49, 98,196} • 300 {1, 2, 3,4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 50, 60, 75, 100, 150, 300}

9. Metódapokusov2.Rozdelíme text na 4 skupiny po 126 znakov 1.Skupina KesevjwqkdsvcvqqyqothawylyfatrrzflhareogiphacrqulqodprrquzsHlcykkzsxztwqsfabvuauufjmarcpwrzuajhdhkssptyqhbfuazqwltwqsvonfjaqvt Index koincidencie výpočet: - počet výskytov znaku v zašifrovanom texte - počet všetkých znakov v zašifrovanom texte

10. Index koincidencie prvej skupiny

11. Index koincidencie druhej skupiny

12. Indexy koincidencie všetkých skupín Index koincideciepre slovenský text je: 0,038460-06027

13. Metódakoincidencie • Zachytený zašifrovaný text si napíšme do stĺpca, alebo do riadku a pod pôvodný text si napíšeme zašifrovaný text posunutý o 1,2,3,4,... znaky posunutý doprava • Spočítame miesta na ktorých vystupujú rovnaké znaky • Najväčšie násobky pri posunoch sa rovnajú celočíselnému násobku dĺžky kľúča

14. Tabulka koicindencie P – zachytený posun F- počet zhôd %- percentuálny počet zhôd na spoločnej dĺžke zašifrovaného textu s posunutým zašifrovaným textom

15. Zistenie klúča pre Viegenrovu šifru Pomocou Kasiského metódy sme zistili, že dĺžka kľúča je 4. Urobíme frekvenčnú analýzu jednotlivých častí dostaneme abecedu zo všetkymi častami a jednotlivé výskyty písmen v nej.

16. Najčastejšie písmená v prvej skupine: KesevjwqkdsvcvqqyqothawylyfatrrzflhareogiphacrqulqodprrquzsHlcykkzsxztwqsfabvuauufjmarcpwrzuajhdhkssptyqhbfuazqwltwqsvonfjaqvt • 1. Q 12x • 2. A 10x • 3. R 8x • Dalej sú to: suwhf

17. Najčastejšie znaky v druhej skupine: wxpesbyzoflco.OcohupqulcpgkvfuhuwflcgwflpkafjmjzielbiypvgfuvbkcgfazkfqkecybsmfvmoovdnmyzoplewerimopdbmgfjWyrz.Krzepucxlqwf • 1. F 11x • 2. P 8x • 3. L 7x • Dalej sú to: chuem

18. Najčastejšie znaky v tretej skupine: fbfarsiplfqtyfaquzswvdizpboopvhqkrjkyrrquzsuuksduvhacvvawiwbvaszprqavtvdvdwyvioxrlonvaoejycbufgfuvddprhqsr.Ejzaebmwepuoxzzqulcgw • 1. V 12x • 2. U 9x • 3. R 8x • Dalej sú to hqzwd

19. Najčastejšie znaky v štvrtej skupine: ypquteolcfaNhjhusrbmrkcdlaggbdwqzkbquvrasvnuavyatlburrqzlqodprrquzo.Uzqzhjbqgrgfhmwqzkszpbcybjozlgcphiwxvgfqsfauaeoebjwryl! • 1. Q 10X • 2.R 9X • 3.B 8X • Dalej sú to: zhugl

20. Od každej skupiny odčítame najfrekventovanejšie vyskytované písmená • Prvé písmeno hesla • E: q,a,r,s,u,w,h,f • A: f,p,l,c,h,u,e,m • I: v,u,r,h,q,z,w,d • O: q,r,b,z,h,u,g,l Hlavný kandidát H, Obdobne postupujeme pre všetky ostatné skupiny Heslo bude teda: HROM

21. Sme zachránení! Text: Dnes o siedmej vecer zahajime hromadny utok na ubytovacie zariadenie Velky diel s cielom podminovat a odpalit strategicke a kriticke ciele aby sme ochromili nepriatela. Hlavny ciel bude riaditelsky ubytovaci usek umiestneny v prostrednom ubytovacom zariadeni s krycim nazov Kral. Dalsi dolezity krok bude ochromenie komunikacie teda vyradenie internetoveho pripojenia co ochromi moralku a bojaschopnost nepriatela. S cim suvisi dalsi ciel s krycim nazvom Bastila na ktorej su umiestnene dolezite komunikacne zariadenia. Nic nas nezastavi este nikomu sa nepodarilo prelomit nasu sifru! Heslo:Hrom Zdroj:http://jason.mchu.com/VCE/download.html

22. Ďakujem za pozornosť