Vigeneren salauksen analyysi Kasiski-metodilla

Kasiski -metodi Vigeneren salauksen analyysiin
-
Alla on kuvaus metodista ja esimerkki sen käytöstä
Esim: Murretaan seuraava Vigeneren metodilla salattu viesti:
"kogimzswcsjddgwkiviziedlmuefmaseuevzckqgkhhloikhahdoqbvznoidcaqlowthzh
nozmsbsgimjbhkcdeowbxeuibulrvuvrqmlkyhifvdxkokirvgkaubguuuqbxtkmgvcrvr
nehscwjdvirrbwbyooqrryzmsbspwgkoibvvswcrvnwahiaymzjopmkyeumoed
fwavbdkyfnogtvwgimjbhnciewpsjtdzh"
1: Suoritetaan frekvenssianalyysi 3 merkin mittaisille merkkiyhdistelmille. Etsitään
merkkiyhdistelmä, jolla on suurin frekvenssi. Merkitään ylös sen sijainnit salakirjoituksessa.
Merkkiyhdistelmällä “gim” on suurin frekvenssi (3 ). Se esiintyy salakirjoituksen kohdissa 3, 78 ja 218.
2: Kasiski metodi perustuu siihen, että on suuri todennäköisyys sille, että useimmin esiintyvien 3
merkin alijonojen esiintymien välimatkat ovat salasanan pituuden monikertoja. (ts. alijonot ovat
syntyneet siten, että selväkielisen viestin yleiset 3 merkin alijonot (esim. englannin kielen ”the” ja
”and” ovat sattuneet avainjanasta kopioimalla iteroidun merkkijonon samojen merkkien kohdalle)
Alijonon “gim” esiintymien välit ovat 78 – 3 = 75, 218 – 3 = 215 and 218 – 3 = 215.
Etäisyydet ovat
molemmat luvun 5 monikertoja : GCD(75,215) = 5. Johtopäätös on, että salakirjoituksessa käytetyn
avainsanan pituus on 5.
3: Kirjoitetaan salakirjoitus 5 sarakkeeseen, joista jokainen sarake on saatu alkuperäisen viestin
vastaavasta sarakkeesta samalla aakkoston rotaatiolla (vrt. Caesar salaus). Sovelletaan
frekvenssianalyysiä kuhunkin sarakkeeseen erikseen.
"k" "o" "g"
"z" "s" "w"
"j" "d" "d"
"k" "i" "v"
"i" "e" "d"
"u" "e" "f"
"s" "e" "u"
"z" "c" "k"
"k" "h" "h"
"i" "k" "h"
"d" "o" "q"
"z" "n" "o"
"c" "a" "q"
"w" "t" "h"
"n" "o" "z"
"b" "s" "g"
"j" "b" "h"
"d" "e" "o"
"x" "e" "u"
"u" "l" "r"
"v" "r" "q"
"k" "y" "h"
"v" "d" "x"
"k"
"i" "r"
⁠
"k" "a" "u"
"u" "u" "u"
"x" "t" "k"
"v" "c" "r"
"n" "e" "h"
"w" "j" "d"
"r" "r" "b"
"y" "o" "o"
"r" "y" "z"
"b" "s" "p"
"k" "o" "i"
"v" "s" "w"
"v" "n" "w"
"i" "a" "y"
"j" "o" "p"
"y" "e" "u"
"e" "d" "f"
"v" "b" "d"
"f" "n" "o"
"v" "w" "g"
"j" "b" "h"
"i" "e" "w"
"j" "t" "d"
"i"
"c"
"g"
"i"
"l"
"m"
"e"
"q"
"l"
"a"
"b"
"i"
"l"
"z"
"m"
"i"
"k"
"w"
"i"
"v"
"m"
"i"
"k"
"v"
"b"
"q"
"m"
"v"
"s"
"v"
"w"
"q"
"m"
"w"
"b"
"c"
"a"
"m"
"m"
"m"
"w"
"k"
"g"
"i"
"n"
"p"
"z"
"m"
"s"
"w"
"z"
"m"
"a"
"v"
"g"
"o"
"h"
"v"
"d"
"o"
"h"
"s"
"m"
"c"
"b"
"b"
"u"
"l"
"f"
"o"
"g"
"g"
"b"
"g"
"r"
"c"
"i"
"b"
"r"
"s"
"g"
"v"
"r"
"h"
"z"
"k"
"o"
"a"
"y"
"t"
"m"
"c"
"s"
"h"
Sarakkeiden 1- 5 merkkien suurimmat frekvenssit ovat allaolevassa taulukossa.
1. Sarake
Merkki
frekvenssi
2. Sarake
Merkki
frekvenssi
3. Sarake
Merkki
frekvenssi
4. Sarake
Merkki
frekvenssi
5. Sarake
Merkki
frekvenssi
k
7
v
7
j
5
e
8
o
6
h
7
v
4
m
8
i
7
g
5
m
4
o
4
s
4
b
4
Englannin kielessä suurimmat frekvenssit ovat kirjaimilla
Merkki
suht. frekv.
e
12.3
t
9.6
a
8.1
o
7.9
n
7.2
4: Tehdään seuraavat olettamukset frekvenssianalyysiin perustuen
Sarake 1:
e kuvautuu merkiksi k (tai merkiksi v)
Sarake 2:
e kuvautuu merkiksi e
Sarake 3:
e kuvautuu merkiksi h
Sarake 4:
e kuvautuu merkiksi m
Sarake 5:
e kuvautuu merkiksi g
5:
( tai merkiksi o)
( tai merkiksi i)
( tai merkeiksi m,o,s,b)
Päätellään salasanan merkkejä 1 - 5
1.
2.
3.
4.
5.
merkki
merkki
merkki
merkki
merkki
k – e = 6 = g or v – e = 17 = r
e–e=0=a
h–e=3=d
m–e=8=i
g – e = 2 =b or (m-e = 8 =i , o –e = 10=k, s –e =14 =o , b – e =23 =x )
Salausavain on jokin kombinaatio seuraavassa kuvaajassa:
Jos salasana on jokin enlanninkielen sana, “RADIO” on hyvä ehdokas.
6: Puretaan salakirjoitus olettaen, että “radio” on salausavain. Tulos on alla
"Today is Tuesday. It is already December, which is the darkest month in Lapland.
After two weeks days become longer and longer. Next year education starts during the second
week of January. On holiday weeks most of the students travel somewhere, and come back only few
days before the start"
Tämän on järkevä englanninkielinen lause, joten salaus on purettu.
Kommentteja:


Kasiskin menetelmä on helposti toteutettavissa, kun salausavain on lyhyt. Mitä pitempi on
avain, sitä enemmän kombinaatiovaihtoehtoja frekvenssianalyysi antaa sen merkeille .
Toisaalta mitä pitempi avain on, sitä pitempiä salakirjoitettuja tekstejä tarvitaan
frekvenssianalyysin onnistumiseksi. Salauksen käyttäjä voi tehokkaasti puolustautua
kirjoittamalla lyhyitä viestejä ja vaihtamalla salasanaa joka viestin jälkeen tai päivittäin.
Salasananan tulisi olla jokin muu kuin arkikielen sana. Yo. esimerkissä salasanaehdokas
”radio” löytyi turhan helposti perustuen oletukseen, että salasanan valinnassa oli käytetty
tuttua sanaa.