विगेनर सिफर विश्लेषण

सबसे पहले, मान लीजिए कि विरोधी को विश्वास है कि सिफरटेक्स को मोनो-अल्फाबेटिक प्रतिस्थापन का उपयोग करके, या विगेनियर सिफर का उपयोग करके प्राप्त किया गया था। यह पता लगाने के लिए कि इन दो तरीकों में से किसका उपयोग किया गया था, आप एक साधारण परीक्षण कर सकते हैं। यदि मोनो-अल्फा प्रतिस्थापन का उपयोग किया गया था, तो सिफरटेक्स्ट के सांख्यिकीय संकेतक उस भाषा के संबंधित संकेतकों से अलग नहीं होंगे, जिसमें खुला पाठ लिखा गया है। यदि विश्लेषण के लिए केवल एक संदेश है, तो सांख्यिकीय संकेतकों का सटीक संयोग प्राप्त नहीं किया जा सकता है। लेकिन यदि आँकड़े सटीक रूप से सादे पाठ के आंकड़ों को दोहराते हैं, तो यह माना जा सकता है कि मोनो-अल्फाबेटिक प्रतिस्थापन का उपयोग किया गया था।



यदि, इसके विपरीत, सब कुछ इंगित करता है कि विंजियर सिफर का उपयोग किया गया था, तो, जैसा कि हम बाद में देखेंगे, पाठ के आगे के विश्लेषण की सफलता इस बात पर निर्भर करती है कि क्या कीवर्ड की लंबाई निर्धारित करना संभव है। इस समस्या का समाधान इस सिफर की निम्नलिखित विशेषता पर आधारित है: यदि दो समान समतल सिरों के प्रारंभिक वर्ण एक दूसरे से कुंजी की दूरी पर स्थित होते हैं, तो इन अनुक्रमों को एन्क्रिप्टेड पाठ में समान अनुक्रमों द्वारा दर्शाया जाएगा। उदाहरण के लिए, यदि प्लेनटेक्स्ट में वर्णों के दो समान क्रम (एक शब्द या एक संयोजन) होते हैं, तो यदि उन्हें एक ही कुंजी टुकड़े का उपयोग करके एन्क्रिप्ट किया जाता है, तो हमें सिफरटेक्स्ट वर्णों का समान अनुक्रम मिलेगा। अपने निपटान में केवल एन्क्रिप्टेड पाठ के साथ एक विश्लेषक वर्णों के K (एक की लंबाई के कई) में बदलाव के साथ वर्णों के दोहराए जाने वाले अनुक्रम का पता लगाएगा।



आगे का विश्लेषण इस सिफर की एक और विशेषता पर आधारित है। यदि कीवर्ड की लंबाई N है, तो सिफर, वास्तव में, एन मोनो-अल्फाबेटिक वाइल्डकार्ड साइफर होते हैं। उदाहरण के लिए, 1, 10 वें, 19 वें आदि पर स्थित कीवर्ड भ्रामक पत्रों का उपयोग करते समय। पदों को एक ही मोनो-अल्फाबेटिक सिफर के साथ एन्क्रिप्ट किया गया है। यह व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक मोनो-अल्फाबेटिक सिफर को क्रैक करने के लिए प्लेटेक्स्ट पत्रों के आवृत्ति वितरण की ज्ञात विशेषताओं का उपयोग करना संभव बनाता है।



कुंजी लाइन में आवधिकता को संदेश की ही लंबाई की कुंजी लाइन के लिए गैर-आवधिक अनुक्रम का उपयोग करके बचा जा सकता है। विज़ेनर ने स्वचालित कुंजी चयन के साथ सिस्टम नामक एक दृष्टिकोण का प्रस्ताव रखा, जब कुंजी लाइन के अनुक्रम को कीवर्ड के समरूपता के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है। विचारित उदाहरण के लिए, हम निम्नलिखित प्राप्त करते हैं।



कुंजी: deceptivewearediscoveredsav

स्पष्ट पाठ:

सिफरटेक्स्ट: ZICVTWQNGKZEIIGASXSTSLVVWLA



हालाँकि, यह योजना कमजोर भी है। चूँकि अक्षरों के वितरण की आवृत्ति की मुख्य रेखा और समतल दोनों समान होंगे, इसलिए इस मामले में सांख्यिकीय तरीके लागू किए जा सकते हैं। फिर, उदाहरण के लिए, वर्ण a, मुख्य वर्ण b के साथ एन्क्रिप्ट किया गया, इन वर्णों की आवृत्तियों के उत्पाद के बराबर आवृत्ति के साथ होगा। यह नियमितता है जो सिफरटेक्स्ट के विश्लेषण में सफलता की अनुमति देती है।



इस तरह के क्रिप्टैनालिसिस के तरीकों के खिलाफ सबसे अच्छा संरक्षण एक कीवर्ड का विकल्प है जो लंबाई में लंबाई के बराबर है, लेकिन आंकड़ों के संदर्भ में सादे से अलग है। ऐसी प्रणाली 1918 में एटी एंड टी इंजीनियर गिल्बर्ट वेरनाम द्वारा प्रस्तावित की गई थी। उनकी प्रणाली अक्षरों के साथ नहीं, बल्कि द्विआधारी संख्या के साथ संचालित होती है। संक्षेप में, यह सूत्र द्वारा व्यक्त किया जा सकता है:







इस प्रकार, साइफरटेक्स्ट बिटवाइन द्वारा प्लेटेक्स्ट और कुंजी के लिए XOR ऑपरेशन करके उत्पन्न होता है। इस ऑपरेशन के गुणों के कारण, यह डिक्रिप्शन के लिए समान ऑपरेशन करने के लिए पर्याप्त है:







इस तकनीक का सार कुंजी चयन विधि है। वेरनाम ने एक लूप्ड टेप का उपयोग करने का सुझाव दिया, जिसका अर्थ है एक महत्वपूर्ण शब्द का चक्रीय दोहराव, इसलिए उनका सिस्टम वास्तव में बहुत लंबे समय से काम कर रहा था, लेकिन अभी भी कुंजी को दोहरा रहा है। इस तथ्य के बावजूद कि इस तरह की योजना, बहुत लंबी कुंजी लंबाई के कारण, क्रिप्टोनालिसिस के कार्य को बहुत जटिल करती है, इस योजना को एन्क्रिप्टेड पाठ के पर्याप्त लंबे खंड, सादे या संभवतः एक ही समय में या शायद ज्ञात दोनों टुकड़ों के लंबे खंड होने से हैक किया जा सकता है।



आर्मी कोर ऑफिसर जोसेफ मौबॉर्गने ने वेरनाम की एन्क्रिप्शन स्कीम में सुधार का प्रस्ताव दिया जिसने इसे बेहद विश्वसनीय बना दिया। मोबोर्न ने दोहराव से इनकार करते हुए सुझाव दिया, और संदेश की लंबाई के लिए लंबाई में एक समान कुंजी उत्पन्न करना। ऐसी योजना, जिसे एकल-उपयोग टेप (या एक-बार नोटपैड वाली योजना) कहा जाता है, को क्रैक नहीं किया जा सकता है। इसके आवेदन के परिणामस्वरूप, आउटपुट एक यादृच्छिक अनुक्रम है जिसमें सादे पाठ के साथ सांख्यिकीय संबंध नहीं है। चूंकि इस मामले में सिफरटेक्स्ट, प्लेनटेक्स्ट के बारे में कोई जानकारी नहीं देता है, इसलिए कोड को क्रैक करने का कोई तरीका नहीं है।



इस पद्धति के व्यावहारिक अनुप्रयोग की जटिलता इस तथ्य में निहित है कि प्रेषक और प्राप्तकर्ता दोनों के पास एक ही यादृच्छिक कुंजी होनी चाहिए और इसे अजनबियों से बचाने में सक्षम होना चाहिए। इसलिए, अन्य सिफर पर वर्नम सिफर के सभी लाभों के बावजूद, व्यवहार में वे शायद ही कभी इसका सहारा लेते हैं।