Frekvenční analýza: Porovnání verzí

 
(Nejsou zobrazeny 4 mezilehlé verze od stejného uživatele.)
Řádek 1: Řádek 1:
 
{{Pracuje se}}
 
{{Pracuje se}}
−
'''Frekvenční analýza''' je jednou z metod [[Kryptoanalýza|kryptoanalýzy]], využívající statistické zákonitosti konkrétního jazyka k prolomení šifry.<ref name="Šrámek">Šrámek, Jan. ''Základní šifrovací systémy a moderní aplikace šifer'' [online]. Praha: Bankovní institut vysoká škola Praha, 2009. 48 s. [cit. 2018-05-21]. Dostupné také z:<https://theses.cz/id/60n0xn/>. Bakalářská práce. Bankovní institut vysoká škola Praha. Katedra informačních technologií. Vedoucí práce Vladimír Beneš</ref>
+
'''Frekvenční analýza''' je jednou z metod [[Kryptoanalýza|kryptoanalýzy]], využívající statistické zákonitosti konkrétního jazyka k prolomení šifry.<ref name="Šrámek">ŠRÁMEK, Jan. ''Základní šifrovací systémy a moderní aplikace šifer'' [online]. Praha: Bankovní institut vysoká škola Praha, 2009. 48 s. [cit. 2018-05-21]. Dostupné také z:<https://theses.cz/id/60n0xn/>. Bakalářská práce. Bankovní institut vysoká škola Praha. Katedra informačních technologií. Vedoucí práce Vladimír Beneš</ref> Tuto metodu jako první popsal Al-Kindi.<ref name="Šustal">ŠŮSTAL, Ondřej. ''Aplikace pro kryptoanalýzu substitučních šifer'' [online]. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2015, 55 s. [cit. 2018-05-20]. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/34256. Bakalářská práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta aplikované informatiky, Ústav automatizace a řídicí techniky. Vedoucí práce Roman Šenkeřík.</ref>
 
<br />
 
<br />
−
'''Frekvenční analýza''' je mocný nástroj pro rozluštění klasických [[Substituční šifry|substitučních šifer]], především monoalfabetických a polyalfabetických. Základní princip '''frekvenční analýzy''' spočívá v porovnání frekvence jednotlivých znaků zašifrovaného textu se statistickými frekvencemi výskytu daných znaků v konkrétním jazyce. Pro využití této metody je vhodné mít šifru alespoň o délce 200 znaků. Čím delší zašifrovaný text, tím spolehlivější jsou výsledky '''frekvenční analýzy'''.<ref name="Šrámek" />
+
'''Frekvenční analýza''' je mocný nástroj pro rozluštění klasických [[Substituční šifry|substitučních šifer]], především monoalfabetických. Základní princip '''frekvenční analýzy''' spočívá v porovnání frekvence jednotlivých znaků zašifrovaného textu se statistickými frekvencemi výskytu daných znaků v konkrétním jazyce. Pro využití této metody je vhodné mít šifru alespoň o délce 200 znaků. Čím delší zašifrovaný text, tím spolehlivější jsou výsledky '''frekvenční analýzy'''.<ref name="Šrámek" />
 +
 
 
[[Soubor:English letter frequency (alphabetic).svg|rám|střed|Frekvence písmen v anglické abecedě]]
 
[[Soubor:English letter frequency (alphabetic).svg|rám|střed|Frekvence písmen v anglické abecedě]]
 
<br />
 
<br />
  
 +
=== Frekvenční analýza monoalfabetických šifer ===
 +
Frekvenční analýza je velmi silná proti monoalfabetickým šifrám zejména z toho důvodu, že ačkoliv je znak otevřeného textu zašifrován, jeho nová podoba se němění a tedy počet výskytů v daném textu je totožný. Na základě porovnání nejčetnějších znaků v textu a v daném jazyce je možné odhadnout klíč, či jeho část a odvodit otevřený text. Frekvenční analýza není omezena pouze na jednotlivé znaky. Je možné analyzova i například podle četnosti bigramů a trigramů.<ref name="Šustal" /> Kombinací různých předmětů analýzy (jednotlivé znaky, bigramy, trigramy, ...) a jejich souběžným porovnáním s frekvencemi odpovídajích typů v daném jazyce se zvyšuje úspěšnost frekvenční analýzy.<ref name="Podstata">PODSTATA, Josef. '' Kryptoanalýza klasických šifer'' [online]. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2016, 45 s. [cit. 2018-05-23]. Dostupné také z: https://theses.cz/id/spahu1. Bakalářská práce. Univerzita
 +
Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta, Katedra informatiky. Vedoucí práce Eduard Bart.</ref>
 +
<br />
 +
 +
=== Výpočet frekvenční analýzy ===
 +
Frekvence jednotlivých znaků  v textu se udává v procentech. V šifrovaném textu se spočítá výskyt každého znaku. Frekvence konkrétního znaku je počet jeho výskytů vydělený celkovým počtem znaků šifrovaného textu. Celková tabulka frekvence jednotlivých znaků textu se získá dosazením výsledků výpočtu každého unikátního znaku v textu. Předmětem výpočtu nemusí být pouze jednotlivé znaky, ale například také bigramy, trigramy a podobně.<ref name="Podstata" />
 +
<br />
 
== Nevýhody frekvenční analýzy ==
 
== Nevýhody frekvenční analýzy ==
−
Podstatnou podmínkou pro využití statistik plynoucích ze zákonitostí konkrétního jazyka otevřeného textu je znalost o který konkrétní jazyk jde. Bez této znalosti je frekvenční analýza jen těžko proveditelná.<ref name="Šustal">ŠŮSTAL, Ondřej. ''Aplikace pro kryptoanalýzu substitučních šifer'' [online]. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2015, 55 s. [cit. 2018-05-20]. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/34256. Bakalářská práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta aplikované informatiky, Ústav automatizace a řídicí techniky. Vedoucí práce Roman Šenkeřík.</ref>
+
Podstatnou podmínkou pro využití statistik plynoucích ze zákonitostí konkrétního jazyka otevřeného textu je znalost o který konkrétní jazyk jde. Bez této znalosti je frekvenční analýza jen těžko proveditelná.<ref name="Šustal" />
  
  

Aktuální verze z 23. 5. 2018, 11:45

Stránka ve výstavbě
Inkwell icon - Noun Project 2512.svg Na této stránce se právě pracuje. Prosím needitujte tuto stránku, dokud na ní zůstává tato šablona. Předejdete tak editačnímu konfliktu. Jestliže uběhla od poslední editace doba alespoň dvou dnů, neváhejte tuto šablonu odstranit. Inkwell icon - Noun Project 2512.svg

Frekvenční analýza je jednou z metod kryptoanalýzy, využívající statistické zákonitosti konkrétního jazyka k prolomení šifry.[1] Tuto metodu jako první popsal Al-Kindi.[2]
Frekvenční analýza je mocný nástroj pro rozluštění klasických substitučních šifer, především monoalfabetických. Základní princip frekvenční analýzy spočívá v porovnání frekvence jednotlivých znaků zašifrovaného textu se statistickými frekvencemi výskytu daných znaků v konkrétním jazyce. Pro využití této metody je vhodné mít šifru alespoň o délce 200 znaků. Čím delší zašifrovaný text, tím spolehlivější jsou výsledky frekvenční analýzy.[1]

Frekvence písmen v anglické abecedě


Frekvenční analýza monoalfabetických šifer

Frekvenční analýza je velmi silná proti monoalfabetickým šifrám zejména z toho důvodu, že ačkoliv je znak otevřeného textu zašifrován, jeho nová podoba se němění a tedy počet výskytů v daném textu je totožný. Na základě porovnání nejčetnějších znaků v textu a v daném jazyce je možné odhadnout klíč, či jeho část a odvodit otevřený text. Frekvenční analýza není omezena pouze na jednotlivé znaky. Je možné analyzova i například podle četnosti bigramů a trigramů.[2] Kombinací různých předmětů analýzy (jednotlivé znaky, bigramy, trigramy, ...) a jejich souběžným porovnáním s frekvencemi odpovídajích typů v daném jazyce se zvyšuje úspěšnost frekvenční analýzy.[3]

Výpočet frekvenční analýzy

Frekvence jednotlivých znaků v textu se udává v procentech. V šifrovaném textu se spočítá výskyt každého znaku. Frekvence konkrétního znaku je počet jeho výskytů vydělený celkovým počtem znaků šifrovaného textu. Celková tabulka frekvence jednotlivých znaků textu se získá dosazením výsledků výpočtu každého unikátního znaku v textu. Předmětem výpočtu nemusí být pouze jednotlivé znaky, ale například také bigramy, trigramy a podobně.[3]

Nevýhody frekvenční analýzy

Podstatnou podmínkou pro využití statistik plynoucích ze zákonitostí konkrétního jazyka otevřeného textu je znalost o který konkrétní jazyk jde. Bez této znalosti je frekvenční analýza jen těžko proveditelná.[2]


Odkazy

Reference

  1. ↑ 1,0 1,1 ŠRÁMEK, Jan. Základní šifrovací systémy a moderní aplikace šifer [online]. Praha: Bankovní institut vysoká škola Praha, 2009. 48 s. [cit. 2018-05-21]. Dostupné také z:<https://theses.cz/id/60n0xn/>. Bakalářská práce. Bankovní institut vysoká škola Praha. Katedra informačních technologií. Vedoucí práce Vladimír Beneš
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 ŠŮSTAL, Ondřej. Aplikace pro kryptoanalýzu substitučních šifer [online]. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2015, 55 s. [cit. 2018-05-20]. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/34256. Bakalářská práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta aplikované informatiky, Ústav automatizace a řídicí techniky. Vedoucí práce Roman Šenkeřík.
  3. ↑ 3,0 3,1 PODSTATA, Josef. Kryptoanalýza klasických šifer [online]. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2016, 45 s. [cit. 2018-05-23]. Dostupné také z: https://theses.cz/id/spahu1. Bakalářská práce. Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta, Katedra informatiky. Vedoucí práce Eduard Bart.

Související články

Asymetrická_kryptografie
Historický vývoj kryptografie v období světových válek
Informační bezpečnost - její klíčové aspekty, hrozby a minimalizace rizika
Jednoduchá monoalfabetická šifra
Moderní použití kryptologie
Symetrická_kryptografie
Šifrování s veřejným klíčem (metoda RSA)
Šifry
Základní pojmy v kryptologii
Základní rozdělení kryptologie

Klíčová slova

Kryptoanalýza, Šifra, Dešifrování, Šifrovací klíč, Klasické šifry

Citováno z „https://wikisofia.cz/w/index.php?title=Frekvenční_analýza&oldid=54000“