Šifry

Charles Wheatstone

Šifrování neboli kryptografie je věda o kódování a dekódování informace určené k přenosu. S tématem je spojená kryptoanalýzä (dekódování ve smyslu luštění). Šifry mohou být děleny na symetrické (k zakódování a dekódování je zapotřebí stejný klíč) a asymetrické (k zakódování je použit veřejný klíč, k dekódování soukromý).

Klasické šifry

Jedná se o šifry, jež lze provozovat jen s tužkou a papírem.

Substituční šifry

Metoda spočívá na nahrazení symbolů jinými.

• Ceasarova: Je monoalfabetická. Založena je na dvou identických znakových řetězcích, které jsou vůči sobě posunuty o n-1 pozic, kdy n je počet znaků v řetězci. Klíčem je právě počet pozic, o který jsou řetězce posunuty. K prolomení šifry slouží frekvenční analýza.

• Vigenèrova: Je polyalfabetická. Šifrování probíhá pomocí série různých posunů jako u Ceasarovy šifry. Jednotlivé posuny jsou závislé na písmenech klíče. Je použito Vigenèrova čtverce. Šifra je odolná proti běžné frekvenční analýze. Dešifrování probíhá promocí hledání bigramů a trigramů, určením jejich vzdálenosti lze odhalit délku opakujícího se klíče. Jakmile je tato perioda klíče objevena, proběhne rozdělení zašifrovaného textu na n množin, kde n je délka klíče a každá množina odpovídá právě tomu písmenu podle kterého byla zašifrována. Dále je uplatněna běžná frekvenční analýza jednotlivých množin.

• Vernamova: je stejná jako Vigenèrova, ale s tím rozdílem, že kódové slovo je stejně dlouhé jako zašifrovaná zpráva. Nevzniká perioda klíčového slova, takže není ani možné uplatnit frekvenční analýzu. Bez znalosti klíče je tato šifra nerozluštitelná, stačí jen dodržet zásady neopakování a dostatečné délky klíče.

Šifra Playfairova

Tuto šifru vynalezl Charles Wheatstone. Sloužila k utajení telegrafických zpráv. Ch. Wheatsone ji pojmenoval po svém příteli velkým zastáncem této šifry- Lyon Playfair. Šifru Britové použili v obou burských válkách a během 1. světové války. Patří do tzv. ručních šifer, ale o dost hůře se dá dekódovat. Odolala i frekvenční analýze. Mohli bychom říci, že vlastně funguje jako bigramová záměna. Dvě dvojice písmen se zamění za jinou dvojici písmen. Nejdříve se text takto upravil a poté použili abecední čtverec- podle pěti pravidel se zašifruje. V abecedním čtverci bylo důležité, dohodnout se na společném klíčovém slově.

Šifra Utility

Tato šifra našla využití u generála Heliodora Píky . Patří do československých šifer a šifrovali s ním zprávy za 2. svět. války. Někdy se jí dávala přezdívka Zubatka. Písmena se nahrazovala dvojcifernými číslicemi. Používala se česká znaková abeceda 49, ze které se potom sestavila tabulka. Ráda bych zde uvedla pár příkladů z těchto číselných šifer- např. 54 znamená písmeno A. Mezera se mohla psát pěti různými způsoby-01, 23, 45, 67, 89.

• ECB (Electronic Cipher Book)

- základní mód, každému bloku otevřeného textu přiřadí jeden blok šifrovaného textu

- velice snadno prolomitelný

• CBC (Cipher Block Chaining)

- mód, který se snaží zavést nějakou závislost mezi šifrovanými bloky => využívá k tomu nonekvivalenci (XOR)

- nevýhodou je stále stejné šifrování prvního bloku a to v módu ECB

Další dva módy přepínají blokovací šifru do proudového režimu. Data jsou u těchto módů šifrována pomocí posloupnosti pseudonáhodných čísel, která jsou generována zpětnou vazbou.

• CFB (Cipher Feedback Mode)

- „generátor pseudonáhodných čísel je řízen symboly šifrovaného textu”

- zpětná vazba až v úplném výstupu šifrovacího zařízení

• OFB (Output Feedback Mode)

- „generátor pseudonáhodných čísel je řízen výstupem samotného generátoru”

- zde je zpětná vazba již z výstupu generátoru

Pátý mód se používá ke zvýšení délky klíče.

• EDE (Encryption-Decryption-Encryption)

- tři šifrovací bloky zapojené do série

- první a poslední blok je šifrován stejným klíčem K1, prostřední blok pak šifrovaná data dešifruje druhým klíčem K2

Související články

• Zpětná vazba

Klíčová slova

Šifra, Dekódování, Bloková šifra, Šifrovací klíč