Puncte:11

Cifre clasice comune

drapel tl

Când studiază criptografia, primul lucru pe care fiecare elev îl învață sunt niște cifruri istorice. Sunt prea multe dintre aceste cifruri pentru a le numi pe toate. Deci întrebarea mea este: care sunt cele mai importante cifruri clasice (despre care fiecare criptograf ar fi trebuit să audă)?

Puncte:15
drapel cn

Criptografia așa cum o cunoaștem astăzi datează din Renaștere, într-un anumit sens, într-un sens matematic. --Whitfield Diffie

Dacă te uiți la textele introductive de criptografie, vei vedea de obicei unele dintre aceleași cifruri, metode și instrumente criptografice acoperite într-un capitol despre criptografia clasică:

Scytale, un instrument pentru a efectua un cifr de transpunere

Piața Polybius, pentru fracţionarea caracterelor text simplu

Cifrul Caesar, un cifr de substituție cu cheie

Cărți de coduri, o carte pentru stocarea codurilor criptografice

Tabula recta, un tabel pătrat care definește un cifr polialfabetic

înlocuirea bigrafică a lui della Porta, un fel de substituție poligrafică

Substituția homofonică, maparea literelor de text simplu la mai multe litere de text cifrat

Cifrul Vigenère, un fel de substituție polialfabetică

Cifrul autokey Vigenère, un cuvânt cheie este folosit pentru a crea fluxul de cheie și textul simplu original

Transpunerea pe coloană, scriind un mesaj pe rânduri și coloane pentru a-l transpune

Blocul de o singură dată, o tehnică și un model de criptare. Pad-ul unic nu este un cifru conform standardelor actuale.

Cifrul Playfair, un cifr de substituție de diagramă

Cifrurile bifide și trifide, bifidul folosește un pătrat Polybius și transpoziție; trifidul foloseşte fracţionarea şi transpunerea

Cifrurile ADFGX și ADFGVX, cifruri folosite de Germania în Primul Război Mondial. ADFGVX a folosit un pătrat Polybius pentru fracţionare, transpunere în coloană şi transpunere alfabetică

Cifrul afin, un cifr de substituție monoalfabetic

Cifrul VIC, un cifru complex care folosește un generator Fibonacci întârziat, transpoziții în coloană, o tablă de șah călăreață și adăugare de lanț mod 10 - toate construite din informații memorate.

Cifrul Hill, care deschide o nouă dimensiune, cea a unui cifr de substituție poligrafic bazat pe algebră.

Ceea ce este foarte probabil să fie tratat într-un manual introductiv:

Cifrare Caesar- substituție monoalfabetică
Cifrul Vigenère- substituție polialfabetică
Cifru afin
Blocul de o singură dată
Cifrul Hill

Ceea ce este puțin probabil să fie acoperit:

Tabele de șah care se încadrează (fracționare)
Cifrul VIC
Substituție homofonică cu simboluri neobișnuite
Cifrul Beaufort
Cifrul nihilist
Cifrul Beale

Important, Whitfield Diffie subliniază că un progres critic în criptografie a fost făcut în timpul Renașterii de către Leon Battista Alberti (1404 – 1472): distincția dintre o cheie criptografică și un sistem criptografic. (1) Înainte de Renaștere, această distincție era dificil de făcut deoarece sistemele erau foarte simple. De exemplu, atunci când se folosește o carte de coduri, toate cheltuielile sunt plasate în cartea de coduri, piesa secretă, nu în sistemul de căutare a textului simplu și de scriere a textului cifrat. Inovația Renașterii a fost o metodă care a rezistat criptoanalizei prin transferarea cheltuielilor către piesa publică, sistemul, făcând partea secretă ieftină. (2) În calitate de student pasionat al istoriei criptografiei, Diffie raportează progresul timpuriu specific al criptografiei clasice cu unul dintre propriile sale progrese, acesta fiind genul de lucruri pe care un criptograf ar putea fi bine să le înțeleagă.


EDITAȚI | ×:

Ca o altă modalitate de a răspunde la întrebare, m-am uitat la mai multe manuale introductive la nivel universitar pentru a vedea ce subiecte au abordat față de criptografia clasică. Monoalfabetic și polialfabetic consultați discuția generală:

introduceți descrierea imaginii aici


  1. Contribuțiile originale ale lui Alberti la criptografie pot fi găsite în „On Writing in Ciphers” din capitolele 13-23. Acestea sunt discutate de Lionel March în âThe Mathematical Works of Leon Battista Albertiâ, Spinger, 2010.

  2. Whitfield Diffie, Securitatea informațiilorâBefore & After Public-Key Cryptography, YouTube, videoclip 1BJuuUxCaaY.

Titanlord avatar
drapel tl
Iti multumesc foarte mult pentru raspunsul tau! Dar de ce nu ai inclus Enigma în lista ta?
Patriot avatar
drapel cn
@Titanlord Bună întrebare! Mașinile electromecanice cu rotor și chiar și un dispozitiv cu rotor neelectric, cum ar fi M-209, nu sunt considerate ca aparținând criptografiei clasice. Mașinile Enigma aveau ceea ce echivalează cu un IV, iar Enigma armată/aeriană germană cu trei rotoare avea setări de aproximativ 2^{67}$. Acea putere este mult peste ceea ce ar putea aduna orice sistem clasic de criptare (cu excepția OTP).
drapel cn
Cifrurile clasice sunt adesea considerate a fi aceleași cu *se pot face cu pix și hârtie*. Mașinile cu rotor sunt o categorie separată, unde Enigma este doar cea mai faimoasă, dar nu singura.
Daniel Bragg avatar
drapel cn
Acesta este un tabel minunat pe care l-ați oferit, subliniind autorii cu care ați dori să fiți familiarizați pentru a studia aceste tehnici. Ați putea furniza o bibliografie a acelor autori? De exemplu, am decis că aș dori să citesc despre lucrările lui Schneier (Criptografie aplicată - Amazon), Baumslag (Un curs de criptografie matematică? - Amazon) și Vaudenay (?)
Patriot avatar
drapel cn
@Daniel Bragg Da, când voi avea ceva timp, voi face exact asta.
Puncte:5
drapel ng

Este discutabil faptul că cifrurile istorice sunt cunoștințe necesare pentru a înțelege cum funcționează criptografia modernă. Spre aceasta, istoricul Principiile lui Kerckhoffs (mai ales a doua: cheia va fi singurul secret) sunt mult mai necesare IMHO.

Pe de altă parte, cifrurile istorice și capcanele lor sunt utile pentru a înțelege cum atacând criptografia funcționează și cum nu ar trebui să fie criptografia.

Scurtă listă de cifruri istorice comune și interesante:

  • Cifrul lui Cezar, care descriere modernă poate fi: simbolurile aparțin lui a grup finit, cheia este un simbol, criptarea este adăugarea cheii în grup, decriptarea o inversează prin adăugarea opusului cheii în grup. Această formulare acoperă adăugarea modulară (cel mai obișnuit cifrul lui Caesar), ROT13 și XOR cu cheia.
  • The cifru afin: simbolurile aparțin unui finit inel, cheia sunt două simboluri $a$, $b$ cu $a$ inversabil în ring, criptarea este $x\mapsto a\cdot x+b$ în ring. Această formulare acoperă inelul $\mathbb Z_{26}$ (cel mai obișnuit cifru afin) și (adăugând grupări de simboluri) Cifrul Hill.
  • Substituție monoalfabetică, unde cheia este a bijectie a setului de simboluri (cele de mai sus sunt un caz special de substituție monoalfabetică).
  • Cifrul lui Vigenère, care extinde cifrul lui Cezar folosind o cheie care se schimbă ciclic.Acest principiu de extensie este, de asemenea, aplicabil oricăruia dintre cele de mai sus (deși rezultatul nu ar fi numit cifrul lui Vigenère).
drapel ar
Înrudit: [Au fost folosite efectiv cifrurile afine în practică?](https://crypto.stackexchange.com/questions/43399/have-affine-ciphers-actually-been-used-in-practice)
Puncte:2
drapel cn

Nu pot extinde amploarea celorlalte răspunsuri, dar aș dori să mă concentrez în mod special pe unul. Se evidențiază de toate celelalte deoarece este un cifr „clasic”, dar este încă în uz. Și utilizarea sa se extinde.

The bloc de o singură dată a fost în uz constant de peste o sută de ani și merge din ce în ce mai mult. Este extensia logică a lui Vernam cifru, dar este posibil să fi fost inventat cu 35 de ani mai devreme de un bancher din Sacramento pe nume Frank Miller (vezi Frank Miller: Inventatorul blocului unic).

Cu toate acestea, există multe de învățat din problemele cheie de generare, management și reutilizare. Și noțiuni de entropie și măsurarea acesteia. Mai ales când se ia în considerare numărul de întrebări pe acest site care îl interpretează greșit sau încearcă să îl îmbunătățească.

În plus, există o continuă desfășurare cercetare și investiții în întreaga lume în rezolvarea problemei cheie de distribuție sub formă de rețele de distribuție cu chei cuantice. Unii acum Revendicare să fi atins ~ 1 Gbit/s de material cheie cernut pe distanțe care depășesc 20.000 km! Totul pentru un cifru vechi de peste o sută de ani.

Postează un răspuns

Majoritatea oamenilor nu înțeleg că a pune multe întrebări deblochează învățarea și îmbunătățește legătura interpersonală. În studiile lui Alison, de exemplu, deși oamenii își puteau aminti cu exactitate câte întrebări au fost puse în conversațiile lor, ei nu au intuit legătura dintre întrebări și apreciere. În patru studii, în care participanții au fost implicați în conversații ei înșiși sau au citit transcrieri ale conversațiilor altora, oamenii au avut tendința să nu realizeze că întrebarea ar influența – sau ar fi influențat – nivelul de prietenie dintre conversatori.