古典密码Polyalphabetic Cipher.pptVIP

* 資訊安全導論課程教材 古典密碼： Polyalphabetic Cipher * * Polyalphabetic Cipher課程模組大綱 對稱式加密(Symmetric Encryption) 多字母加密法(Polyalphabetic Cipher) – Vigenère 多字母加密法的安全性 多字母加密的破解 – 找出規律 多字母加密法(Polyalphabetic Cipher) – AutoKey AutoKey多字母加密近乎One-Time Pad * * 對稱式加密(Symmetric Encryption) 又稱為Conventional / Private-key / Single-key Encryption 1.共用一把key 2.安全管道(Secure Channel) 1.共用一把key 2.安全管道 3.強固的加解密演算法、必須假設公開的 key key 加密演算法Encryption Algorithm 解密演算法Decryption Algorithm 3.強固加密演算法、必須假設是公開的 4.以數學式子表示 K K E( ) D( ) 明文Plaintext 明文Plaintext 密文Ciphertext M C M 4.以數學公式表示之 C=EK(M), M=DK(C) * * a b c d z y e a b c d z y e a b c d z y e a b c d z y e 挑選一個單字做為key 多字母加密法(Polyalphabetic Cipher) w e a r e z i c v t w v r w e a r e 明文：wearediscoveredsaveyourself 密文：zicvtwqngrzgvtwavzhcqyglmgj w v r d e c e p t i v e 3 4 2 4 15 19 8 21 4 i t i t * * a b c d z y x e f a b c d z y x e f a b c d z y x e f a b c d z y x e f Vigenère多字母加密法之安全性 w e a r e z i c v t w e a r e 明文：wearediscoveredsaveyourself 密文：zicvtwqngrzgvtwavzhcqyglmgj 依據Key的每個字元數值而使用不同的取代公式C[i] = (M[i]+K[i]) mod 26 也就是以字母為單位做凱撒加密 如此進行多重取代，使得密文的字母頻率差異沒那麼明顯，較不易破解。 但是Key會循環對應加密整個明文，可能造成某些程度的規律性。 於是，又能從試圖從規律中找出密文的字母頻率，進而破解密文。 * * Vigenère多字母加密的破解 – 找出規律 明文Plaintext 明文Plaintext 密文Ciphertext M C M 加密演算法Encryption Algorithm 解密演算法Decryption Algorithm * * Vigenère多字母加密的破解 – 找出規律 Babbage Kasiski發現了密文若有重複就透露了Key的週期長度(雖然要很幸運地明文與Key同位置重複則密文才會重複) 猜出Key的長度後，將密文以Key的長度間隔來統計字母頻率 邊試邊統計而逐漸猜出明文 密文：zicvtwqngrzgvtwavzhcqyglmgj 明文：wearediscoveredsaveyourself 間隔為9，所以很有可能Key的長度是9或3 Key：deceptivedeceptivedeceptive * * Vigenère多字母加密的破解 – 找出規律 Ex: KQOWE FVJPU JUUNU KGLME KJINM WUXFQ MKJBG WRLFN FGHUD WUUMB SVLPS NCMUE KQCTE SWREE KOYSS IWCTU AXYOT APXPL WPNTC GOJBG FQHTD WXIZA YGFFN SXCSE YNCTS SPNTU JNYTG GWZGR WUUNE JUUQE APYME KQHUI DUXFP GUYTS MTFFS HNUOC ZGMRU WEYTR GKMEE DCTVR ECFBD JQCUS WVBPN LGOYL SKMTE FVJJT WWMFM WPNME MTMHR SPXFS SKFFS TNUOC ZGMDO EOYEE KCPJR GPMUR SKHFR SEIUE VGOYC WXIZA YGOSA ANYDO EOYJL WUNH