Kann eine Buchchiffre ohne Schlüssel geknackt werden?

Die Buchverschlüsselung funktioniert folgendermaßen:

  1. Wählen Sie ein Nachschlagewerk.
  2. Für jedes Wort finden seine Position im Buch.
  3. Ersetzen Sie jedes Wort durch seine Koordinaten (dh: 2,3,4 = Seite 2, 3. Zeile, 4. Wort).

Wie Würde jemand eine Buchchiffre knacken, ohne zu wissen, was der Schlüssel [oder das in diesem Fall verwendete Buch] ist?

Das Auffinden des Schlüssels ist entweder unmöglich oder würde unpraktisch lange dauern. Bei einem bekannten Klartext und einem Chiffretext ist es unpraktisch, den richtigen Schlüssel [oder das richtige Buch] zu finden, da alle möglichen Schlüssel, die zum Klartext passen, 40 Milliarden Jahre mit moderner Technologie benötigen würden.

Beispiel einer Buchchiffre: Beale-Chiffren verwendete sie die Unabhängigkeitserklärung der Vereinigten Staaten als Schlüssel.

Kommentare

  • Könnten Sie bitte die Chiffre (halb) formal beschreiben? ‚ ist mir nicht einmal klar, was der Schlüssel ist, wenn der Chiffretext die Position der Wörter ist …
  • Ich denke, es ist ‚ ist eine Substitutions-Chiffre, bei der Klartextwörter verwendet, im Buch gesucht und ihre Position (möglicherweise über mehrere Vorkommen hinweg zufällig) im Buch ersetzt werden. Die Anzahl aller verfügbaren Bücher ist nicht so groß, sodass ein Player wie Google (er verfügt über eine große Datenbank gescannter Bücher) viele Bücher in einem Chiffretext ausprobieren und jeden resultierenden Klartext in einem natürlichen Sprachrahmen überprüfen kann, ob Es wurden korrekte Sätze generiert. Wenn Sie davon ausgehen, dass keine Bücher zum Brechen verwendet werden können, scheint dies eine absolut sichere Chiffre zu sein.
  • @MaartenBodewes Der Schlüssel kann jede Form von Text sein. Zum Beispiel habe ich meinen eigenen Beitrag verwendet. Verwenden Sie die Positionen bestimmter Wörter, um einen Chiffretext zu generieren.
  • @ 5hammer Können Sie überprüfen, ob die Bearbeitung das Schema so verdeutlicht, wie Sie es meinen? Wenn nicht, sollten Sie besser beschreiben, was Sie meinen.
  • @MaartenBodewes, danke, ja, das ist das Schema, das ich nur schwer beschreiben konnte.

Antwort

Das Wichtigste zuerst: Den Schlüssel (das Buch) zu finden ist nicht unmöglich, sondern nur schwierig. Wenn jemand wie Google beispielsweise Millionen von Büchern in digitale Formate gescannt hat, dauert es nicht lange, bis er herausgefunden hat, welches Buch (versuchen Sie einfach, den ersten Satz nur zu entschlüsseln, bis der Schlüssel gefunden ist, sollte dies für einen Mainframe möglich sein ).

Außerdem mangelt es an Zufälligkeit. Da das von Ihnen ausgewählte Buch möglicherweise keine zufälligen Sequenzen enthält, wird durch die Substitution nichts dekorreliert, was ein weiterer Nachteil ist. Der beste Weg, dies zu verbessern, ist die Auswahl von zufällig Verweise für jedes Zeichen mithilfe eines Zufallszahlengenerators, was langwierig ist.

Kommentare

  • Ich weiß, dass es möglich ist, herauszufinden, für welches Buch es möglich ist, aber davon auszugehen Die Tatsache, dass einfaches brutales Forcen 40 Billionen Jahre dauern würde, selbst wenn sich die Rechenleistung der Welt jedes Jahr verdoppelt. Ich möchte die anderen Methoden, mit denen ich die Anzahl der Bücher reduzieren könnte, die ich überprüfen müsste.
  • @ 5hammer: Wie bekommt man eine Zahl wie 40 Quintilian? Wie beschrieben Die Komplexität ist nur in der Anzahl der verfügbaren Bücher linear.
  • Ich nehme an, es könnte ziemlich vorteilhaft sein, den Chiffretext einfach aus einer Buchchiffre mit einer Transposition im klassischen Sinne so nachzubearbeiten, dass der Benutzer ‚ ist selbst mit Ressourcen, die mit denen von Google vergleichbar sind, schwer zu analysieren.

Antwort

Damit dies ein praktisches Kryptosystem mit einem kurzen Schlüssel ist, können Sie nur ein veröffentlichtes Buch angeben, auf das jeder, einschließlich des Gegners, Zugriff hat. * Nehmen wir an, es gibt ungefähr eine Milliarde verschiedene veröffentlichte Bücher. Cursory Research legt nahe, dass dies eine Überschätzung um den Faktor zehn ist, aber lassen Sie uns keine Details streiten. Sagen wir für jedes Buch, dass es eine gibt Durchschnitt von einer Million Wörtern. Dies ist auch eine enorme Überschätzung.

Das macht eine Billion möglicher Schlüssel, $ 10 ^ {12} \ ca. 2 ^ {40} $ – und um Ihr Kryptosystem aufzuschreiben, müssen Sie Füllen Sie buchstäblich eine Bibliothek.

Sie können die archaische DES-Briffel mit Brute-Force-Funktion besser mit einem 56-Bit-Schlüssel verwenden, als diesen 40-Bit-Schlüssel für eine Buchchiffre. Wenn Sie dies mit Stift und Papier tun müssen – wenn Sie sich eine Bibliothek mit Milliarden Büchern leisten können, aber keinen Computer -, stehen wahrscheinlich bessere Stift- und Papierchiffren zur Verfügung, z. B. [1] und [2] .


* Wenn Sie nicht auf veröffentlichte Bücher beschränkt sind, können Sie auch Rufnummern in der Bibliothek von Babel austauschen, aber ein solcher Vorschlag ist noch weniger praktisch.

Kommentare

  • Ihre Berechnung des Arbeitsfaktors ist nur dann sinnvoll, wenn der Gegner tatsächlich alle Milliarden veröffentlichten Bücher (in allen Ausgaben) hat. .

Antwort

Es gibt einen großen Seitenkanalangriff auf solche Chiffren, der fantasievoll als Prämissensuchangriff bezeichnet wird. Während Sie denken würden, dass alle Bücher der Welt zu Ihrer Verfügung stehen, sind sie es tatsächlich nicht. Sie müssen das Buch irgendwann haben, ebenso wie Ihr Chiffretextempfänger. Und sie müssen Wort für Wort, Seite für Seite identisch sein.

Wenn Sie also „über eine lokale Kolonie von Frauen berichten, können Sie Folgendes verschlüsseln und senden: –

“ Großonkel Bulgarien – der älteste und weiseste der Wimbledon Wombles und ihr Anführer. „

Aber wenn Sie Wenn Sie ein Pharmaunternehmen ausspionieren, könnte Ihre geheime Botschaft lauten:

„Hier präsentieren wir ein Modell der Trabekulation bei Mäusen, das dynamisches Endokard und integriert Verhalten von Myokardzellen und ECM-Remodelling und Aufdeckung neuer epistatischer Beziehungen zwischen den beteiligten Signalwegen. „

Es gibt nicht viele Bücher auf der Welt, die genau diese enthalten Wörter, und sowohl Absender als auch Empfänger der Nachricht mussten eines besitzen. So plötzlich sind alle Bücher der Welt auf nicht mehr viele reduziert. Ein langes Bücherregal mit 10.000 Büchern ist immer noch nur ~ 13 Stück Buchauswahl. Und wer hat 10.000 verschiedene Bücher mit dem Wort „Wombles“? Das Durchsuchen der Bücherregale des Absenders oder des Empfängers würde die Sicherheit erheblich beeinträchtigen.

Wenn das Haus von Thomas Beale zu diesem Zeitpunkt durchsucht worden wäre, wäre der Schatz wahrscheinlich leicht zu finden gewesen, da er eine Kopie der Unabhängigkeitserklärung in seinem Bücherregal haben musste.

Stellen Sie sich vergleichsweise vor, Sie könnten einen AES-Schlüssel wiederherstellen, indem Sie einen Seitenkanal verwenden, um den unbekannten Schlüsselraum um 99% zu reduzieren. Das würde bedeuten, nach einer besseren Chiffre zu suchen. Es ist sicherer und praktischer, Buchstaben anstelle von Wörtern zu ersetzen. Auf diese Weise können Sie die Bibel einfach für alles verwenden.

Antwort

Ich denke, die Idee ist, dass diese nicht geknackt werden können, ohne den Schlüssel können Sie sie nicht entschlüsseln. Sie könnten Computerprogramme verwenden, in der Hoffnung, dass das bestimmte Buch eingescannt wurde, aber denken Sie daran, ob Ihr Code auf einer Seite basiert und Wortnummern, dann ist auch die „Ausgabe“ / „Druck“ des Buches ein Faktor. Ein Taschenbuch hat eine andere Seitennummerierung als ein Hardcover. Wenn Sie ein älteres Buch mit einer anderen Schriftart verwenden, fallen die Wörter auf verschiedene Seiten Dies ist der Grund, warum diese Codes so nützlich sind, aber jede Person müsste dieselbe Ausgabe des Buches haben, um sich gegenseitig zu verstehen.

Der schnellste Weg, um festzustellen, was der Schlüssel ist wäre, die Person zu verstehen, die den Code bearbeitet, und zu bestimmen, welches Buch / welchen Schlüssel sie verwenden würde.

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