M04 - Bezpečnost operačního systému a síťové komunikace

Poslední slovo v našem příkladu METOD bude zašifrováno do tvaru USWAI.
Uvedený způsob šifrování se označuje jako Viegenerovy šifry nebo jako šifro-
vání periodickým klíčem. Číselný klíč lze snadno nahradit klíčovým slovem,
jehož písmena vyjadřují jednotlivá posunutí. V našem případě je heslem slovo
KRYPT. Ve Viegnerově šifře může být každý znak původní abecedy nahrazen
znakem z jiné tabulky monoalfabetického šifrovače.

Monoalfabetická substituce vychází z určité permutace původní abecedy. Každé
písmeno původní abecedy se nahrazuje znakem ze stejné pozice v permutované
abecedě:

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
Y M I H B A W C X V D N O J K U Q P R T F E L G Z S

Naše zpráva zpracovaná jednoduchou záměnou vypadá následovně:

ROZDELENI KRYPTOGRAFICKYCH METOD
PKSHBNBJX DPZUTKWPYAXIDZIC OBTKH

Dešifrování zprávy již není tak snadné jako v případě Caesarovy šifry. Po-
čet permutací 26 znakové abecedy lze vypočítat jako faktoriál počtu znaků,
tj. 26 ! = 26 . 25 .24 . . . 3 . 2 .1. Výsledná hodnota je větší než číslo 4 . 1026. Po-
stupné zkoušení všech možností v tomto případě příliš praktické není. Lze však
využít vlastností, které má zašifrovaná informace. Předně se algoritmem ne-
mění frekvence a rozmístění jednotlivých hlásek přirozeného jazyka. Zachování
mezer v šifrované zprávě usnadňuje kryptoanalýzu, proto se před šifrováním
odstraňují nebo nahrazují znakem, který má v přirozeném jazyce malou frek-
venci výskytu. Možné je rovněž rozšířit abecedu o speciální znak.

20

Bezpečnost operačního systému a počítačové komunikace

Základním krokem kryptoanalýzy je odhalit oddělovače slov. To je nutným
předpokladem dalšího úspěchu při luštění šifry. Kryptoanalýza se opírá o vý-
sledky statistického zpracování běžného textu. Jedním z důležitých pojmů sta-
tistické analýzy je index koincidence. Vyjadřuje pravděpodobnost, že u dvou
textů v daném jazyce lze očekávat výskyt stejných písmen na stejném místě.
Následující příklad naznačuje výpočet indexu koincidence pro dvě zprávy A,
B. Nechť A = a0 a1 a2 . . . an, B = b0 b1 b2 . . . bn jsou zprávy obsahující n + 1
znaků. Index koincidence je vyjádřen výrazem