Введение в современную криптографию
Моноалфавитные подстановочные шифры
жүктеу/скачать 6.4 Mb. Pdf көрінісі
|
| Моноалфавитные подстановочные шифры . В подстановочном шиф-
ре ключ определяет отображение каждой буквы алфавита (открытого текста) в какой-то букве алфавита (шифртекста), где отображение является фиксиро- ванным сдвигом, которое определяется ключом. В случае моноалфавитного подстановочного шифра, ключ также устанавливает отображение элементов из пространства исходных сообщений элементами из пространства зашиф- рованных, при этом такое отображение может иметь произвольный характер с единственным ограничением в том, что оно осуществляется один к одному, а поэтому вероятность дешифрования сохраняется. Ключевое пространство, таким образом, состоит из всех взаимно-однозначных соответствий или пере- становок элементов алфавита. Например, ключ, который определяет следую- щую перестановку, ____________________________________________________________ a b c d e f g h i j k l m n o p q r t v w x y z X E U A D N B K V M R O C Q F S Y H W G L Z I T (в которой буква «a» отображается в букву «X» и т.д..) преобразует сообще- ние tellhimaboutme в GDOOKVCXEFLGCD. Название данного шифра проис- ходит из того факта, что ключ определяет (фиксированную) замену отдельных символов открытого текста. Полагая, что используется английский алфавит, пространство ключей имеет размер 26! = 26 • 25 • 24 • • • 2 • 1 или приблизительно 288 и, следовательно, атака методом грубой силы неосуществима. Это, тем не менее, не означает, что шифр надежный . На самом деле, как мы покажем дальше, данную криптоси- стему легко вскрыть даже несмотря на большое пространство ключей. Предположим, что шифруется текст на английском языке (т.е. текст, написан- ный и оформленный по правилам английской грамматики, а не просто какой-то набор букв английского алфавита). В таком случае атакующая сторона может ____________________________________________________________ ³Формально, это справедливо только тогда, если пространство сообщений больше, чем пространство ключей; это будет рассматриваться в главе 2. Это характерная особенность для криптосистем, применяемых на практике. 17 попытаться вскрыть текст, зашифрованный с помощью моноалфавитного подстановочного шифра, прибегнув к анализу языкового узора английского языка. (Конечно же, такие действия сработают для любого другого языка). По- добная атака основана на следующих фактах: 1. Независимо от ключа, отображение каждой буквы фиксировано, и поэто- му если буква «e» преобразовано в букву «D», то всякий раз, когда встречает- ся буква «e» в открытом тексте, в шифртексте будет встречаться буква «D» . 2. Известно распределение частотности отдельных букв в английском язы- ке (см. Р исунок 1.3). Естественно, в очень коротких текстах может встречать- ся отступление от этого правила, но даже в текстах, состоящих из нескольких предложений, частотность появления близка к средней. жүктеу/скачать 6.4 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|