Caesarova šifra

Stránka ve výstavbě

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.

Caesarova šifra je jednou z nejstarších substitučních šifer, kterou využíval Gaius Julius Caesar při korespondenci s Kleopatrou a sám ji popsal v Zápiscích o válce galské.

Základní princip Caesarovy šifry

Základní princip Caesarovy šifry spočívá v záměně každého znaku otevřené zprávy za znak nacházející se v abecedě o tři místa dále. Pokud se tímto způsobem dojde na konec abecedy, pokračuje se od jejího počátku. V dnešní době je za Caserovu šifru považován abecední posun o libovolný počet znaků.

ROT 13

ROT 13

Dešifrování Caesarovy šifry

K dešifrování Caesarovy šifry je možné přistupovat dvěma způsoby a to pomocí symetrického klíče a asymetrického klíče.

Symetrický klíč

Při šifrování symetrickým klíčem se obě strany dohodnou na stejném klíči, kterým je počet znaků o který se posunou znaky v abecedě. Liší se pouze postup aplikování tohoto posunu, který je obrácený. Pokud byl text šifrován posunem o znaky vpřed, dešifrování probíhá posunem o stejný počet znaků vzad.

Asymetrický klíč

Klíč pro šifrování a dešifrování se liší, ale postup zůstává stejný. Využívá se principu stejného počtu znaků v použité abecedě, kdy po dosažení konce abecedy se pokračuje opět od jejího začátku. Posunem o konkrétní jiný počet znaků lze tedy dosáhnout stejného výsledku. V případě aplikace na anglickou abecedu čítající 26 znaků se tedy posun o 0 znaků rovná psunu o 26 znaků. K dosažení stejného výsledku při šifrování s posunem o 0 až 25 stačí provést posun o 26 mínus původní posun. V případě původní Caesarovy šifry s posunem o tři znaky v anglické abecedě se otevřeného textu dosáhne posunem znaků v šifře o 23 znaků ve stejném směru.

Nevýhody Caesarovy šifry

Hlavní nevýhodou je zranitelnost hrubou silou, kdy v případě anglické abecedy je pouze 26 různých klíčů (jedním z nich je i posun o nula znaků, kdy šifrovaný text se rovná otevřenému textu a není tedy potřeba nic dešifrovat). Další nevýhodou je, že stačí znát pouze kombinaci jediného páru znaku otevřeného textu s náležitým znakem šifrovaného textu pro odvození klíče a tedy i dešifrování celého textu.

Kryptoanalýza Caesarovy šifry

K prolomení šifry se přímo nabízí metoda hrubou silou, vzhledem k nízkému množství možných klíčů. Tato metoda předpokládá možnost odhadnutí správného otevřeného textu z různých možností. Toto odhalení neusí vždy být zcela jednoduché či jednoznačné (například při kryptoanalýze vigenèrovy šifry).

Další možností jak přistupovat ke Kryptoanalýze Caesarovy šifry je za pomoci frekvenční analýzy. Použití této metody je kombinováno se zákonitostí, kdy při libovolném posunu je abecední vzdálenost mezi znaky zprávy stále stejná. Naleznou se tři nejfrekventovanější znaky v šifře a je vysoce pravděpodobné, že budou odpovídat některým ze šesti nejfrekventovanějším znakům v daném jazyce. Mezi těmito třemi znaky z šifry se určí abecední vzdálenosti a najdou se odpovídající vzdálenosti mezi zvolenými šesti znaky daného jazyka (v těchto se následně najdou tři se shodnými vzdálenostmi). Po nalezení lze již snadno odvodit posun a tedy i klíč k šifře.

Odkazy

Suvisející literatura

CAESAR, Gaius Iulius. Zápisky o válce galské. Praha: Naše vojsko, 2009. ISBN 978-80-206-1050-8.

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
Substituční šifry
Symetrická_kryptografie
Šifrování s veřejným klíčem (metoda RSA)
Šifry
Základní pojmy v kryptologii
Základní rozdělení kryptologie

Klíčová slova

Kryptografie, Šifra, Šifrování, Šifrovací klíč, Klasické šifry, Substituční šifry