(P1) Mật mã học - Hệ mật mã cổ điển

admin

          Nhu cầu bảo mật thông tin vấn đề luôn luôn vào vai trò cần thiết trong không ít nghành nhập cuộc sống. Việc đáp ứng tính kín đáo của vấn đề hoàn toàn có thể được triển khai vị nhiều cách thức không giống nhau, và một trong những số này đó là biến hóa vấn đề nhưng mà chỉ những mặt mày nhập cuộc mới nhất phát âm được, nắm được, cách thức này được gọi là mã hóa kín đáo vấn đề. Bản thân thích việc mã hóa cũng đều có vô số cách thức không giống nhau. Ngành Mật mã học tập Thành lập nhằm nghiên cứu và phân tích về những cách thức mã hóa bại. Trong trong cả quy trình lịch sử vẻ vang của tôi, mật mã học tập không ngừng nghỉ cách tân và phát triển và hoàn mỹ nhằm đáp ứng nhu cầu nhu yếu thực tiễn.

Trong nội dung bài viết thời điểm ngày hôm nay, tôi tiếp tục chính thức trình làng với chúng ta những hệ mật mã truyền thống.

Đặc điểm cộng đồng của những hệ mật mã truyền thống là Thành lập kể từ ngày xưa Lúc chưa xuất hiện sự nhập cuộc của sản phẩm tính năng lượng điện tử, đơn giản và giản dị và đều là hệ mật mã khóa đối xứng. 

  • Mật mã Caesar

Đây là hệ mật mã trước tiên, nguyên sơ và đơn giản và giản dị nhất. Việc giải thuật và mã hóa đơn giản và giản dị là triển khai dịch trả bảng vần âm n vần âm để sở hữu được bảng mã. Ví dụ như sau:

Ta dịch trả 6 thành phần nhằm rời khỏi bảng vần âm mã hóa:

Giờ tao so sánh với bảng mã nhằm mã hóa một quãng văn bản: "TOI RAT DEP TRAI" => phiên bản mã: "ZUO XGZ JKV ZXGO".

Các mã hóa vô cùng đơn giản và giản dị thay đổi ký tự động T (19) trở thành Z (25), thay đổi O(14) trở thành U(20) v.v...

Việc giải thuật cũng đơn giản và giản dị bằng phương pháp so sánh văn phiên bản mã hóa (gọi là phiên bản mã) với bảng quy thay đổi bên trên nhằm lấy lại văn phiên bản lúc đầu.

Dừng lại ở trên đây một ít, ở trên đây, tất cả chúng ta chính thức thể hiện một vài định nghĩa của mật mã học:

  1. Văn phiên bản cần thiết mã hóa được gọi là bản rõ
  2. Văn phiên bản sau khoản thời gian mã hóa gọi là bản mã
  3. Công cụ nhằm dịch kể từ phiên bản rõ rệt thanh lịch phiên bản mã và ngược lại được gọi là khóa.

Mô miêu tả bên dưới dạng toán học tập tiến bộ tao thấy việc trở nên đối kể từ T thanh lịch Z <=> biến hóa kể từ 19 thanh lịch 25, biến hóa kể từ O thanh lịch U <=> biến hóa kể từ 14 thanh lịch trăng tròn, vậy thực hiện thế nào là để sở hữu được biến hóa này? Ta với phép tắc tính như sau:

      (19 + 6) mod 26 = 25

      (14 + 6) mod 26 =20

mod là phép tắc toán phân chia lấy dư. Tổng quát tháo, tao sẽ có được hàm mã hóa được viết lách vị E(x) = (x + n) mod 26 với x - địa điểm của ký tự động cần thiết mã hóa nhập bảng vần âm, n là số ký tự động được dịch trả muốn tạo trở thành mã, 26 là số ký tự động của bảng vần âm lấy mã hóa, nếu như dùng cả số và những vết thì độ quý hiếm 26 này tiếp tục thay cho thay đổi theo dõi.


Đọc thêm:


Hơ, việc thay đổi vị trí đơn giản và giản dị thế này, vì thế sao lại nên viết lách thành công xuất sắc thức toán học tập mang đến... thất lạc thì giờ? Đúng là ở thời Caesar ông ấy cứng cáp cũng ko màn trình diễn bên dưới dạng toán học tập đâu, tuy nhiên giờ thế kỷ vừa rồi, cái gì rồi cũng rất cần được trả lên PC vậy nên cơ hội viết lách bên dưới dạng công thức toán sẽ hỗ trợ tao đơn giản trả công hệ mật mã này trở thành một công tác PC nhé.

Quay lại với khái niệm, với công thức E(x) = (x + n) mod 26 tao gọi x là bản rõ, n là khóa và E(x) là bản mã. À, thế là mã Caesar nhập ví dụ bên trên với khóa đơn giản và giản dị là 6 chứ không nhất thiết phải lưu giữ lại cái biển quy thay đổi to tướng bại nữa. Làm tương tự động thì cơ hội dịch lại phiên bản rõ rệt được xem là D(x) = (x - n) mod 26 với x là địa điểm ký tự động cần thiết giải thuật.

Xong, nhìn tổng thể, mã Caesar lúc này không hề tính bảo mật thông tin nữa, với cùng 1 PC năng lượng điện tử thì tao tiếp tục thất lạc khoảng chừng 1-2 giờ đồng hồ nhằm phá huỷ mã, trả hệ mật mã này rời khỏi sẽ giúp đỡ chúng ta thấy rõ rộng lớn và thích nghi với những định nghĩa căn phiên bản nhập Mật mã học tập.

  • Mật mã hoán vị

Vẫn người sử dụng bảng vần âm được đặt số trật tự kể từ 0 cho tới 25 như bên trên, tuy nhiên cơ hội mã hóa của tất cả chúng ta thay cho thay đổi, thể hiện nay qua quýt ví như sau:

Bản rõ: "TOI RAT DEP TRAI", tao phân chia phiên bản rõ rệt trở thành những phần 4 ký tự động một (không coi những khoảng chừng white là ký tự), tiếp sau thay đổi vị trí ký tự động loại 1 mang đến ký tự động loại 3, ký tự động thứ hai mang đến ký tự động loại 4, cụ thể:

 Và thời điểm này phiên bản mã là: IRTODETRAPTI.

Vậy với hệ mã hóa này đâu là khóa? Khóa được màn trình diễn bên dưới dạng toán học tập thế nào?

Hãy xem xét việc phân chia phiên bản rõ rệt trở thành những phần 4 ký tự và công thức thay đổi vị trí những ký tự động (1 thay đổi mang đến 3, 2 thay đổi mang đến 4). Đây là khóa và khóa này được màn trình diễn vị hoạn như sau: 

Viết bên dưới dạng hàm số, tao sẽ có được hàm số E được xác định: E(1) = 3, E(2) = 4, E(3) = 1, E(4) = 2.  (Đã sửa theo dõi canh ty ý của Whatdoyoumean)

Dễ thấy, việc dịch ngược phiên bản mã rời khỏi phiên bản rõ rệt chỉ việc phân chia phiên bản rõ rệt thực hiện những phần bao gồm 4 ký tự động một và hoạn ngược lại theo dõi bảng hoạn bên trên. Dễ thấy, nếu như tao lựa chọn phân chia văn phiên bản trở thành từng phần n ký tự động, với n càng rộng lớn, số hoạn tiếp tục phổ biến, kéo đến tính bảo mật thông tin càng tốt.


Đọc thêm:


Nhận xét:

+ Các hệ mật mã được trình làng ở trên đây thường rất đơn giản và giản dị, đơn giản bị phá huỷ vị PC năng lượng điện tử.

+ Hệ mật mã Caesar là hệ mật mã điển hình nổi bật của mật mã thay cho thế, hệ mã hoạn cũng chính là mã điển hình nổi bật mật mã hoạn. Để tăng hiệu suất cao bảo mật thông tin, người tao hoàn toàn có thể phối kết hợp 2 hoặc nhiều hệ mã trong số khối hệ thống đơn giản và giản dị.

+ cũng có thể thấy 2 hệ mật mã bên trên, từng hệ đều chỉ dùng 1 khóa cho tất cả quy trình mã hóa và giải thuật (với nhưng mà Caesar là 6, với mã hoạn là bảng hoán vị), những hệ mật mã với đặc điểm như bên trên được gọi cộng đồng là hệ mật mã Khóa đối xứng. Hình như, hệ mật mã nhưng mà kể từ khóa nhằm mã hóa đơn giản suy rời khỏi khóa nhằm giải thuật cũng rất được gọi là hệ mật mã khóa đối xứng.

Ở phần tiếp sau, bản thân tiếp tục trình làng tiếp về mã hóa đối xứng tiến bộ.

P/S: Mình chỉ xuất sắc từng 1 loại mật mã thôi, những loại không giống giới hạn ở tại mức biết sơ sơ :D. Mã hóa và phá huỷ mã là nhì mảng trọn vẹn không giống nhau, chớ ông nào là vứt mang đến tôi một phiên bản mã rồi bắt tôi giải lưu giữ :v.

Không tương quan tuy nhiên phô trương trị :D