مبانی رمزنگاری (قسمت اول) - Artificial Intelligence

zeyton · ۰۲-۲۱-۱۳۹۳, ۰۶:۳۳ بعد از ظهر

رمزنگاری سزار:
رمز سزار یکی از ساده ترین و شناخته ترین تکنیکهای رمز نگاری است. نام آن از ژولیوس سزار امپراتور روم گرفته شده است. او از این روش برای ارتباط با فرماندهان خود استفاده می کرد. این رمز یک نوع رمز جانشینی است که هر حرف در متن اصلی با حرف دیگری با فاصله ثابت جابجا می شود. برای مثال با مقدار انتقال 3،حرف A با D و حرف D با E جانشین می شوند.

الگوریتم رمز گذاری:
رمزگذاری سزار به وسیله فرمول زیر تعریف می شود:

C = ( P + K ) mod 26

P علامت اختصاری متن ساده است. C نیز علامت اختصاری متن رمزشده قلمداد می شود. K نیز علامت اختصاری کلید است.
حال الگوریتم را روی عبارت "Attack at dawn" و با کلید K=’E’ بررسی می کنیم :

Plain Text = “ Attack at dawn “

Key = ‘E

در این الگوریتم به هر یک از حروف یک عدد نسبت داده می شود. مثلا برای حروف A تا Z اعداد صفر تا 25.سپس عملیات رمزگذاری حرف به حرف انجام می گیرد:

C= ( P + K ) mod 26= ( ‘A’ + ‘E’ ) mod 26= ( 0 + 4 ) mod 26= 4= ‘E’

C= ( ‘t’ + ‘E’ ) mod 26= ( 19 + 4 ) mod 26= 22= ‘W’

…

C= ( ‘w’ + ‘E’ ) mod 26= ( 22 + 4 ) mod 26= 26 mod 26= 0= ‘A’

C= ( ‘n’ + ‘E’ ) mod 26= (16 + 4 ) mod 26= 20= ‘U’

Cipher Text = EWWEGO EW HEAR

الگوریتم رمزگشایی:
فرآیند رمزگشایی دقیقا عکس فرآیند رمزنگاری است الگوریتم رمزگشایی به وسیله فرمول زیر تعریف می شود:

P = ( C – K ) mod 26

جانشينی تک حرفی:
در این روش جابجاکردن حروف براساس جدول فراوانی حروف(با توجه به اينکه ادبيات نوشتاری در هر زبان دارای شاخص های آماری مشخص است) انجام می شود. فراوانی حروف انگلیسی در جدول زیر نشان داده شده است:

در این روش رمزگشا، ابتدا به فراوانی حروف توجه کرده و پس از آن هر کدام از حروف را معادل حرفی قرار می دهد که فراوانی آن نزدیک به فراوانی اصلی حرف در نمونه مرجع باشد بنابراین متن رمزشده به سهولت استخراج می شود.
به دليل اينکه در این روش، ار آنجایی که رمزشکن می تواند با توجه به تکرار حروف و فرهنگ لغت، به حرف اصلی پی ببرد، امنیت لازم را ندارد.