Kryptologie

Historie

Počátek 20. století

Počátek století:
Zlomkový systém Edvarda Chasea:

- základem je číselný digrafický systém doplněný o substituci
- prvně se vytvoří převodová tabulka (10x3 řádky)
- čísla po transformaci se zapisují do 2. řádku (1. řádek souřadnice řádku) (2. řádek sloupcová souřadnice)
- druhý řádek upravíme - vynásobíme 9 (nebo jakýmmkoliv dohodnutým číslem)
- takto pomocí řádků provedeme pomocí tabulky transformaci na šifrovaný text
- postup dešifrování je inverzní vhledem k šifrování (stačím mít jen tabulku)
Zlomkový systém tabulka zlomkový systém příklad 1
zlomkový systém příklad 2
zlomkový systéme příklad 3

Zlomkový systém Delastale

- systém na úpravu "zlomků" používá transformaci

BIFID

- jako převodová tabulka se používá Polybiův čtverec (varianta s heslem, ale i bez)
- číslo řádku znaku zapisujeme do 1. řádku a číslo sloupce do 2. řádku
- seskupuje se po slovech
- převedeme čísla po řádcích na znaky podle tabulky (může být odlišná)
- dešifrování je inverzní postup k šifrování
bifid tabulka
bifid příklad 1
bifid příklad 2
bifid příklad 3
bifid příklad 4

TRIFID

- k převodu se používá kostka o rozměrech 3x3x3
- každý znak se převede na trojici čísel a zapíšou se do 3 řídků
- seskupí se do jednoho řádku po slovách
- převedou se na znaky
-dešifrování je inverzní postup k šifrování





Vernamova šifra

- jedna z nejbezpečnějších šifer
- pokud jsou splněny veškeré podmínky je neprolomitelná
- používá klíč stejně dlouhý jako otevřený text
- heslo se generuje náhodně (generování znaků založeno na přírodních jevech -zaručena náhodnost)
- do bloku XORu stupuje otevřený text a heslo a vychází šifrovaný text (nejlépe v binárním tvaru)
- dešifrování je inverzní proces


1. světová válka


Úhlopříčně sloupcová transpozice

- používá klíč a permutační vyčíslení
- francouzská šifra z období 1. světové války (rychle němci rozluštěna)

W. F. Friedman

- vydal dílo Základy Kryptoanalýzy (1923)
- považována za bibli kryptoanalytiků

UBCHI

- německá dvojitá sloupcová šifra za první světové války
- heslo s permutačním vyjádřením
- zpráva se zapisuje do řádků tabulky pod klíč
- následuje poskládání klíče dle permutačního vyjádření
- sloupce se pak opět zapisují do tabulky po řádcích pod heslo v permutačním pořadí
- přidáme klamače (počet určuje heslo)
- z tabulky vypíšeme text ze sloupců opět v pořadí permutačního vyjádření klíče
- následně text upravíme na skupiny po 5 znacích





ADFGX - ADFGVX:

- německé šifry v 1. světoové válce
- vytvoří se tabulka pro šifrování 5x5 nebo 6x6 (může být generována heslem nebo náhodně)
- řádky a sloupce se označí písmeny ADFG(V)X
- každý znak otevřeného textu se nahradí dvojicí souřadnic určených pomocí znaků ADFG(V)X
- následující text se zapíše do řádků pod heslo pro transpozici
- prohodí se sloupce tak aby heslo bylo seřezeno abecedně
- následně se text vypíše po pěticích







2. světová válka

ENIGMA

- vymyšlena v roce 1918 Arthurem Scherbiusem (ve firmě Scherbius&Ritter)
- je to šifrovací stroj i šifra zároveň
- šifrování:
- po stisku klávesy se aktivuje elektrický obvod
- dráha obvodu projede přez "ozubená kola" (unvitř kol jsou vodivé cesty)
- obvodová smyčka projede zpátky a označí nám písmeno šifrovaného textu
- přístroj má formu psacího stroje s kontakty
- pomocí kontaktů a ozubených kol se mění převodový systém šifry


NJ-25

- jeponský kryptosystém z 2. světové války
- obsahuje 23 tisíc slov a frází
- systém pracuje pomocí šifrovací knihy
- postup šifrování:
- najdou se v šifrovací knize zastoupení (pětice) pro jednotlivá slova/znaky
- náhodně zvolíme stranu, sloupec a řádek
- vezmeme tolik pětic kolik máme slov/znaků
- od prvních pětic odečteme druhé pětice (cifra se odečítá od cifry)
- šifrovací klíč je strana, řádek a sloupec

Kód Navajo

- americký "šifrovací" systém za druhé světové války
- jedná se o unikátní jazyk původních Američanů z kmene Navahů
- šifrovací systém obsahuje i kódovou knihu, které osahuje 300 slov/frází

Šifra Lorenz

- Hitlerova osobní šifra pro komunikaci s jeho nejvyšším velením
- byl to dálnopis, který kombinoval děrný štítek otevřeného textu s pseudonáhodně generovaným děrným štítkem (klíč)
- pseudonáhodný děrný štítek se generoval dvojitě (generovali se dva)
- Ty se poté zkombinovali do jednoho pomocí funkce XOR
- Funkce XOR je použita i pro vytvoření Šifrovaného textu z Otevřeného textu a klíče
"ŠT = OT XOR (KEY1 XOR KEY2)"