Κλασικά κρυπτοσυστήματα

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Τα κλασσικά κρυπτοσυτήματα βασίστηκαν στην επεξεργασία της γλωσσικής δομής του μηνύματος Οι λέξεις που είναι η μικρότερη μονάδα αποτελείται από μία μη τυχαία ακολουθία από γράμματα τα όποια συνδέονται με συγκεκριμένο νοητικά τρόπο.Η επεξεργασία γινόταν τόσο στην μορφή των γραμμάτων όσο και στην σείρα-θέση που εμφανιζόντουσαν σε μία λέξη.


Χαρακτηριστικά ξεχωρίζουν δύο βασικοί τύποι κρυπτοσυστημάτων


  • Κρυπτοσυστήματα Αντικατάστασης
  • Κρυπτοσυστήματα Αναδιάταξης

Πίνακας περιεχομένων

[Επεξεργασία] Ιστορική Αναδρομή

[Επεξεργασία] Κρυπτοσυστήματα Αντικατάστασης

Οι τεχνικές αντικατάστασης είναι εκείνες στις οποίες τα γράμματα αντικαθίστανται από άλλα γράμματα ή σύμβολα ή αριθμούς

[Επεξεργασία] Μονοαλφαβητική Αντικατάσταση

[Επεξεργασία] Ομοφωνική Αντικατάσταση

== Πολυγραμματική Αντικατάσταση Ιστορια

[Επεξεργασία] Πολυαλφαβητική Αντικατάσταση

Πολύαλφαβητικά κρυπτοσυστήματα τετραγώνου Viginere :

Στα πολυαλφαβητικά κρυπτοσυστήματα κάθε γράμμα του μηνύματος αντικαθίσταται με ένα σύμβολο κάθε φορά από διαφορετικό αλφάβητο .Κάθε γράμμα του μηνύματος το αντικαθιστώ με περσότερα από ένα σύμβολα ορίζω δηλαδή ένα πίνακα αντιστοίχησης 1-1 από το αλφάβητο της γλώσσας σε πολλά διαφορετικά αλφάβητα ανακατεμένα ή μη φυσικά αλφάβητα τα οποία αλλάζουν κάθε φορά ανάλογα με τα γράμματα της κλείδας πιν 2.4.Το τετράγωνο viginere περιέχει ουσιαστικά μια λίστα μετατοπισμένων αλφαβήτων της κάθε γλώσσας

Υπάρχουν δύο τύποι μικτών αλφαβήτων

• Κλείδα και ακολουθία • Κλείδα και αναδιάταξη

Στην μέθοδο κλείδα και ακολουθία γράφουμε την κλείδα αφαιρώντας τα επαναλαμβανόμενα γράμματα και μετά συμπληρώνουμε τα υπόλοιπα γράμματα του αλφαβήτου. Ενώ στην μέθοδο κλείδα και αναδιάταξη γράφουμε την κλείδα χωρίς επαναλαμβανόμενα γράμματα και γράφουμε από κάτω τα υπόλοιπα γράμματα σε γραμμές κάτω από τα αρχικά και διαβάζουμε τις στήλες που δημιουργούνται και τις τοποθετούμε στην στήλη κλειδιών. Οι μέθοδοι αυτές αύξησαν την πολυπλοκότητα του κρυπτοσυστήματος .Το μέγεθος τάξης κλειδιού είναι πολύ μεγάλο


Πίνακας 2.4 Τετράγωνο Vigenere

Γράμματα κλειδιού Γράμματα Μυνήματος

    A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
A   A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
B   B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A
C   C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
D   D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
E   E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
F   F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
G   G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F
H   H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G
I   I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H
J   J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I
K   K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J
L   L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K
M   M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L
N   N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M
O   O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N
P   P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O
Q   Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P
R   R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q
S   S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
T   T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S
U   U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T
V   V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U
W   W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V 
X   X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W 
Y   Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X 
Z   Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y 


Έστω κείμενο P και κρυπτοκείμενο C , όπου τα κείμενα εκφράζονται με το αριθμητικό τους ισοδύναμο και επιλογή γλώσσας η αγγλική (26 σύμβολα ) και επιλογή κλειδιού που ορίζει το αλφάβητο που θα χρησιμοποιηθεί κάθε φορά.

Ορίζω αριθμητικό Ισοδύναμο γλώσσας πίν 2.1

Ορίζω συνάρτηση κρυπτογράφησης Ορίζω συνάρτηση αποκρυπτογράφησης

Η ασφάλεια του κρυπτοαλγορίθμου βασίζεται στην διάχυση των στατιστικών δεδομένων της γλώσσας η κατανομή γραμμάτων του κρυπτοκειμένου πλέον δεν παρουσιάζει μέγιστα και ελάχιστα αλλά τείνει να γίνει επίπεδη. Το γράμμα Ε στην αγγλική γλώσσα διαμοιράζεται σε n διαφορετικά αλφάβητα δηλαδή κωδικοποιείται με n διαφορετικά γράμματα. Άρα η συχνότητα του καταμερίζεται σε n διαφορετικά γράμματα. Όπου ν είναι οι χαρακτήρες του κλειδιού. Πιο επίπεδη κατανομή σε ένα κρυπτόγραμμα σημαίνει μεγάλο παράγοντα εργασία και οδηγεί σε μία πρώτη σχεδιαστική αρχή.


Παράδειγμα :

Επιλέγουμε σαν λέξη κλειδί την AVALANCHE και την γράφουμε επαναληπτικά πάνω από το κείμενο του μηνύματος. .Το πρώτο γράμμα του μηνύματος είναι το L πηγαίνουμε στην στήλη που ο δείκτης είναι το L και στην γραμμή που δείχνει το γράμμα κλειδιού A στον πιν 2.4 το στοιχείο που δείχνουν είναι το γράμμα L όπου είναι το παραγόμενο κρυπτόγραμμα. Η διαδικασία επαναλαμβάνεται για τα επόμενα γράμματα του μηνύματος.. Η αντίστροφη διαδικασία οδηγεί στην αποκρυπτογράφηση.

Κωδική λέξη AVALANCHEAVALANCHE Έστω το μήνυμα : LANDINGINBLUECOAST Το παραγόμενο κρυπτοκείμενο είναι : LVNOIAIPRBGUPCBCZX

[Επεξεργασία] Κρυπτοσυστήματα Αναδιάταξης

[Επεξεργασία] Μονοσταδιακή Αναδιάταξη

[Επεξεργασία] Πολυσταδιακή Αναδιάταξη

[Επεξεργασία] Γραμμικά Κρυπτοσυστήματα

[Επεξεργασία] Αφινικό ή Ομοπαραλληλικό Κρυπτοσύστημα

[Επεξεργασία] Hill Κρυπτοσύστημα

[Επεξεργασία] Συνδιαστικά Κρυπτοσυστήματα

[Επεξεργασία] ADFGVX Κρυπτοσύστημα

[Επεξεργασία] Μηχανές με Ρότορες