Zobrazení zdroje stránky Vigenèrova šifra

{{Pracuje se}}
'''Vigenèrova šifra''' je klasická polyalfabetická [[Substituční šifry|substituční šifra]], pojmenovaná po francouzském diplomatovi z 16. století Blaisovi de Vigenère.<ref name="Šustal">ŠŮSTAL, Ondřej. ''Aplikace pro kryptoanalýzu substitučních šifer'' [online]. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2015, 55 s. [cit. 2018-05-20]. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/34256. Bakalářská práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta aplikované informatiky, Ústav automatizace a řídicí techniky. Vedoucí práce Roman Šenkeřík.</ref>
<br />
[[Soubor:Vigenere-square.png|náhled|vpravo|Vigenèrův čtverec]]
K šifrování se používal tzv. Vigenèrův čtverec (původní latinský název je ''tabula recta''<ref name="Podstata">PODSTATA, Josef. '' Kryptoanalýza klasických šifer'' [online]. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2016, 45 s. [cit. 2018-05-23]. Dostupné také z: https://theses.cz/id/spahu1. Bakalářská práce. Univerzita
Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta, Katedra informatiky. Vedoucí práce Eduard Bart.</ref>). V něm je v každém z řádků tatáž abeceda posunutá o vzestupný počet znaků. Jedná se tedy o vyčerpávající výčet všech možných posunů [[Caesarova šifra|Caesarovy šifry]]. K zašifrování se používá periodicky se opakující klíčové heslo, kterým může být slovo, sousloví, věta či skupina znaků tak, aby délka hesla odpovídala délce otevřeného textu. Základní princip '''Vigenèrovy šifry''' spočívá v posunu každého znaku otevřeného textu o počet znaků odpovídající znaku hesla na stejném umístění. Průsečík sloupce znaku z otevřeného textu a odpovídajícího řádku znaku hesla znázorní znak výsledné šifry. Každý znak otevřeného textu je tak šifrovaný o jiný posun daný příslušným znakem hesla. Počet znaků opakujícího se hesla se nazývá perioda.<ref name="Šrámek">ŠRÁMEK, Jan. ''Základní šifrovací systémy a moderní aplikace šifer'' [online]. Praha: Bankovní institut vysoká škola Praha, 2009. 48 s. [cit. 2018-05-21]. Dostupné také z:<https://theses.cz/id/60n0xn/>. Bakalářská práce. Bankovní institut vysoká škola Praha. Katedra informačních technologií. Vedoucí práce Vladimír Beneš</ref>
<br />
<br />

=== Příklad šifrování Vigenèrovou šifrou ===
Byl zvolen klíč "FRED"s periodou 4. K zašifrování byl zvolen otevřený text "PLAINTEXT". Zprávu, klíč i výslednou šifru zachycuje následující tabulka.
{| class="wikitable"
|-
| '''Zpráva''' || P || L || A || I || N || T || E || X || T
|-
| '''Klíč''' || F || R || E || D || F || R || E || D || F
|-
| '''Zašifrovaný text''' || U || C || E || L || S || L || I || A || D
|}

== Autoklíč ==
Autoklíč je speciální modifikace Vigenèrovy šifry, která má zaručit větší bezpečnost. Tato modifikace spočívá v eliminaci veškeré periodicity ve zprávě. Zprávu zahajuje dohodnuté heslo a místo vlastního opakování následuje text zprávy. Otevřený text je vlastně vyjma počátečního hesla šifrován sám sebou za principu využití Vigenèrovy šifry.<ref name="Šustal" />
<br />

== Historie Vigenèrovy šifry ==
Přestože koncept '''Vigenèrovy šifry''' byl publikován již roku 1586, šířeji začala být využívána až o 200 let později a prolomili ji až Babbag a Kasiský v 19. století.<ref name="Šrámek" />
<br />
<br />
== Kryptoanalýza Vigenèrovy šifry==
Kryptoanalýza Vigenèrovy šifry spočívá v kombinaci metod [[Index koincidence|indexu koincdence]] s [[Kasiského test|Kasiského testem]]. Nejprve je nutné nalézt periodu klíče pomocí následujících kroků:
* Odhad možné délky klíče (kupříkladu 2-15). Tento odhad se označí jako množina ''K<sub>o</sub>''
* Za pomoci Kasiského testu se nalezne množina možných délek (period) klíče. Tato množina se označí ''K<sub>k</sub>''
* Obě množiny se sjednotí do množiny ''K''. <math>K = K_o \cup K_k</math>
* Pro každou délku klíče ''k'' kdy <math>k \in K</math> (tedy každá délka klíče patřící do množiny vzniklé v předchozím kroku) se text šifry rozdělí do bloků. Každý blok obsahuje všechny znaky šifry odpovídající stejné pozici vybrané periody (první blok bude obsahovat všechny znaky šifry odpovídající první pozici periody, druhý blok bude obsahovat všechny znaky odpovídající druhé pozici atp.). Bloky so označí ''B<sub>i</sub>'', kde ''i'' znázorňuje pořádí v periodě daného bloku.
* V každém z bloků ''B<sub>i</sub>'' bude následně vypočítán index koincidence. 
* Podle níže uveeného vzorečku se vypočítá průměrný index koincidence ''IK'' všech bloků.<br />
<math>IK = \frac{\sum_{i=1}^k IK_i}{k}</math>
<br />
* Délka klíče ''k'', která má index koincidence nejnižší je pravděpodobně hledanou periodou.
* Se znalostí délky klíče již lze Vigenèrovu šifru prolomit. Všechny znaky šifry odpovídající stejnému pořadí periody klíče jsou zašifrovány o stejný posun v abecedě. Postup pro jejich rozluštění je shodný s kryptoanalýzou [[Caesarova šifra|Caesarovy šifry]]. Každou množinu znaků odpovídající dalšímu pořadí v periodě klíče je potřeba rozluštit zvlášť<ref name="Friedman">Friedmanův test — index koincidence. ''Matematika.cz'' [online]. Brno: Vydavatelství Nová média, ©2016-2014 [cit. 2018-05-21]. Dostupné z: https://matematika.cz/friedmanuv-test</ref>

<br />
== Odkazy ==
=== Reference ===
<references />

=== Související články ===

[[Asymetrická_kryptografie]]<br />
[[Historický vývoj kryptografie v období světových válek]]<br />
[[Informační bezpečnost - její klíčové aspekty, hrozby a minimalizace rizika]]<br />
[[Moderní použití kryptologie]]<br />
[[Substituční šifry]]<br />
[[Symetrická_kryptografie]]<br />
[[Šifrování s veřejným klíčem (metoda RSA)]]<br />
[[Šifry]]<br />
[[Základní pojmy v kryptologii]]<br />
[[Základní rozdělení kryptologie]]

=== Klíčová slova ===
Kryptografie, Šifra, Šifrování, Šifrovací klíč, Klasické šifry

[[Kategorie: Informační studia a knihovnictví]]
[[Kategorie:Informační technologie, knihovnické technologie]]