Το τρίτο μέρος του Κώδικες και κρυπτογράμματα: Να μας πάλι εδώ σε ένα ακόμα άρθρο περί μυστικών, κρυπτογραφίας και κρυπτογραμμάτων! Στα προηγούμενα δύο μέρη είδαμε μερικές αξιοσημείωτες τεχνικές των περασμένων αιώνων, που αναμφίβολα επηρέασαν τις σύγχρονες μορφές κρυπτογραφίας.
Σε αυτό το άρθρο θα αναφερθούμε σε πιο σύγχρονες μορφές κρυπτογραφίας και θ’αρχίσουμε τις αναφορές μας ξεκινώντας από τον Σάμιουελ Μορς, το επίθετο του οποίου έχει συνδεθεί με τον κώδικα Μορς για τον οποίο, όλοι μας έχουμε ακούσει.
Στα μέσα του 19ου αιώνα η τεχνολογία άρχισε να εφαρμόζεται στις επικοινωνίες επηρεάζοντας άμεσα την κρυπτογραφία. Οι κωδικοπλάστες άδραξαν την ευκαιρία και άρχισαν να αναζητούν νέους τρόπους για να κρατήσουν ένα μήνυμα κρυφό.
Η επανάσταση έγινε το 1844 όταν ο Αμερικανός εφευρέτης Σάμιουελ Μορς κατασκεύασε την πρώτη τηλεγραφική γραμμή, που κάλυπτε μια απόσταση 60 χιλιομέτρων περίπου, μεταξύ Βαλτιμόρης, Μέριλαντ και Ουάσινγκτον.
Στις 24 Μαΐου του ίδιου έτους, ο Μορς έστειλε το διάσημο βιβλικό τηλεγράφημα “Ό,τι ο Θεός επεργάσθη“, από την αίθουσα του ανωτάτου δικαστηρίου στην Ουάσινγκτον προς τον βοηθό του Άλφρεντ Βέιλ στη Βαλτιμόρη.
Στον κώδικα Μορς το μήνυμα θα είχε μεταδοθεί ( στα Ελληνικά ) όπως φαίνεται παρακάτω:
--- --..-- - .. --- -.-. . --- ... .- .-- . .-. - -. .- ... -.-. ....
Η ηλεκτρική επικοινωνία μακράς αποστάσεως ήταν πλέον εφικτή και σηματοδότησε μια επανάσταση που θα είχε μεγάλο αντίκτυπο στην κοινωνία. Σύντομα οι επιχειρήσεις άρχισαν να εφαρμόζουν την τεχνολογία για να κλείνουν άμεσα συμφωνίες, εφημερίδες για την ταχύτητα συλλογής ειδήσεων και τα υπουργεία για εθνική και διεθνή επικοινωνία.
Σε λίγες δεκαετίες ένα πυκνό δίκτυο τηλεγραφικών καλωδίων διέσχιζε όλους τους ωκεανούς της υδρογείου, κάνοντας πραγματικά την επικοινωνία, ακαριαία παγκόσμια.
Παρ’όλη την ταχύτητά του όμως, ο τηλέγραφος είχε ένα πολύ σοβαρό ελάττωμα: Την έλλειψη ασφαλείας!
Ο Μορς είχε επινοήσει ένα σύστημα από σύντομους και παρατεταμένους χτύπους για την αποστολή μηνυμάτων μέσω του δικτύου του, αλλά το κωδικό του βιβλίο ήταν κοινής χρήσεως, άρα ήταν άχρηστο για μυστικά.
Το 1853, ένα άρθρο στην αγγλική έκδοση Quarterly Review απεικονίζε το πρόβλημα:
Θα πρέπει επίσης να ληφθούν μέτρα για την αποτροπή μιας σημαντικής
ένστασης που υπάρχει σήμερα σχετικά με την αποστολή προσωπικής αλληλογραφίας με τηλέγραφο,
της παραβίασης κάθε μυστικότητας, διότι σε κάθε περίπτωση, τουλάχιστον μισή ντουζίνα άνθρωποι
πρέπει γνωρίζουν την κάθε λέξη που ένας άνθρωπος απευθύνει σε έναν άλλον.
Και δεν είχαν άδικο, εκτός από τους υπαλλήλους του τηλεγραφείου που διάβαζαν και διαβίβαζαν τα μηνύματα, μπορούσε να τα ακούσει και ο καθένας που κατείχε μια απλή συσκευή δέκτη. Συνειδητοποιώντας το πρόβλημα αυτό, δεκάδες άνθρωποι άρχισαν να επινοούν τα δικά τους υποθετικά απαραβίαστα κρυπτογράμματα.
Η διαδικασία ήταν απλή, το κείμενο θα κρυπτογραφείτο με τη χρήση κάποιας μεθόδου και ύστερα το παραγόμενο κείμενο θα αποστελλόταν με κώδικα Μορς. Έτσι τόσο οι υπάλληλοι, όσο και οι επίδοξοι που θα υπέκλεπταν τα μηνύματα, δεν θα έβλεπαν τίποτα άλλο από ασυναρτησίες.
Μια από τις πρώτε υπηρεσίες που προσαρμόστηκε στη νέα τεχνολογία ήταν ο στρατός, όλα τα σημαντικά στρατιωτικά μηνύματα κρυπτογραφούνταν με την χρήση του παλιού πολυαλφαβητικού κρυπτογράμματος Βιζενέρ, του απαραβίαστου chiffre indechiffrable (μη αποκρυπτογραφήσιμο κρυπτόγραμμα).
Όπως καταλαβαίνουμε ο τηλέγραφος έφερε επανάσταση στην κρυπτογραφία και επανέφερε μετά απο 450 χρόνια, κατά τα οποία είχαν επικρατήσει κώδικες και ονοματοθέτες, την τέχνη των κρυπτογραμμάτων!
Μπλεζ ντε Βιζενέρ & Τσαρλς Μπάμπατζ.
Όπως είναι φυσικό, εγώ προσωπικά το ασπάζομαι καθολικά, τίποτα στη νεότερη τεχνολογική ανάπτυξη δεν προήλθε από παρθενογένεση! Φαντάζομαι διαβάζοντας αυτά τα τρία άρθρα με την περιγραφή διαφόρων τεχνικών κρυπτανάλυσης ανά τους αιώνες, θα το διαπιστώσατε και εσείς οι ίδιοι.
Με την κρυπτανάλυση έχουμε μια επανάληψη των αρχαίων ή των μεσαιωνικών τεχνικών, προσαρμοσμένες στις τεχνολογικές δεξιότητες της κάθε εποχής.
Όπως αναφέραμε στο προηγούμενο άρθρο, ο Ιωάννης Τριθέμιος ήταν από τους πρώτους που χρησιμοποίησαν πίνακα για την δημιουργία πολυαλφαβητικού κρυπτογράμματος. Τι γίνεται τώρα όταν κάποιος χρησιμοποιήσει αυτόν τον πίνακα ορίζοντας κάποιο κλειδί, που χωρίς αυτό δεν γίνεται να καταλάβεις από που ν’αρχίσεις; Αυτός δεν ήταν άλλος από τον Βιζενέρ.
Ας περάσουμε κατευθείαν σε ένα παράδειγμα για να καταλάβουμε τι έκανε ο Βίζενερ το 1549. Ας πούμε πως θέλουμε να κρυπτογραφήσουμε το μήνυμα “ΑΠΟΦΥΓΕΤΕ ΤΟ ΒΟΡΡΑ” με κρυπτογράμματα Βίζενερ:
Χρησιμοποιούμε μια οποιανδήποτε λέξη ως κλειδί ( στη περίπτωσή μας επέλεξα την λέξη “ΚΩΔΙΚΑΣ“) και την γράφουμε όσες φορές χρειαστεί επί την έκταση της πρότασης που θέλουμε να κρυπτογραφήσουμε, όπως φαίνεται στο παράδειγμα παραπάνω.
Έπειτα ανατρέχουμε τον πίνακα του Τριθέμιου
Αυτό που κάνουμε είναι το εξής απλό, ανατρέχουμε στην πρώτη γραμμή του πίνακα και βρίσκουμε το πρώτο γράμμα της πρότασης για κρυπτογράφηση, δηλαδή στο παράδειγμά μας ( ΑΠΟΦΥΓΕΤΕ ΤΟ ΒΟΡΡΑ) το γράμμα “Α“. Το αντίστοιχο γράμμα του κλειδιού όπως φαίνεται στον πίνακα πιο πάνω είναι το γράμμα “Κ“, καταλαβαίνουμε προς τα κάτω ακολουθώντας τα γράμματα μέχρι να βρούμε το γράμμα “Κ” και με αυτό που διασταυρώνεται, το γράφουμε. ( Στο γράμμα “Α” υπάρχει μια εξαίρεση διότι δεν υπάρχει στήλη αριστερά του οπότε γράφουμε “Κ“).
Ας δούμε ένα επιπλέον παράδειγμα. Το δεύτερο γράμμα της πρότασης για κρυπτογράφηση (ΑΠΟΦΥΓΕΤΕ ΤΟ ΒΟΡΡΑ) είναι το “Π“, το αντίστοιχο γράμμα του κλειδιού είναι το “Ω“, οπότε ανατρέχουμε στην πρώτη γραμμή, βρίσκουμε το “Π” και κατεβαίνουνε μέχρι να βρούμε στην πρώτη κολόνα το “Ω“. Το γράμμα με το οποίο διασταυρώνεται, είναι το γράμμα κρυπτογράφησης, δηλαδή το “Ο“.
Επίσης, το τρίτο γράμμα της πρότασής μας είναι το γράμμα (ΑΠΟΦΥΓΕΤΕ ΤΟ ΒΟΡΡΑ) “Ο“. Ανατρέχουμε στην πρώτη γραμμή και ψάχνουμε το “Ο“. Κατεβαίνουμε μέχρι να βρούμε το γράμμα με το οποίο διασταυρώνεται με το γράμμα της πρώτης κολόνας “Δ“, το τρίτο γράμμα του κλειδιού. Και αυτό είναι το γράμμα “Σ“. Και ούτω καθεξής.
Ο Μπάμπαζ μνημονεύεται ως ο άντρας που έσπασε το τρομερό κρυπτόγραμμα του Βιζενέρ που κάνει χρήση του αυτο-κλειδιού, δηλαδή ενσωματώνει την κρυπτογραφημένη πρόταση μέσα στο κλειδί. Δεν θα κάνουμε ανάλυση κώδικα στη συγκεκριμένη περίπτωση, διότι το άρθρο θα είναι τεράστιο. Σίγουρα η κρυπτογράφηση του συγκεκριμένου τρόπου δεν γίνεται με την χρήση ανάλυσης συχνότητας που είδαμε σε προηγούμενο άρθρο. Η αποκρυπτογράφηση γίνεται με βάση τους παράγοντες. Ο παράγοντας που βρίσκεται συχνότερα υποδηλώνει τον αριθμό των γραμμάτων στο κλειδί. Μια διαδικασία που μπορεί να κρατήσει μέρες..
Δύο ακόμα άρθρα που συμπληρώνουν την κρυπτογράφηση και την αποστολή με κώδικα Μορς μπορείτε να τα δείτε εδώ: Πρώτο Δεύτερο
Ο Διαγωνισμός
Ο διαγωνισμός απευθύνεται στους “πωρωμένους” και μη αναγνώστες μας, που έχουν την πολυτέλεια να αφιερώσουν λίγο από τον ελεύθερό τους χρόνο για να συμμετάσχουν σε άλλον έναν διαγωνισμό του iGuRu.gr ανακαλύπτοντας τα κρυπτογράμματα! Ο σημερινός διαγωνισμός θα είναι λιγάκι πιο περίπλοκος από τον προηγούμενο γιατί θα πρέπει να μπείτε στο μυαλό μου και να μαντέψετε την λέξη κλειδί (εννοείται πως θα υπάρξει βοήθεια :) ) ώστε να αποκρυπτογραφήσετε το κρυπτογραφημένο μήνυμα.
Πρότεινα στον διαχειριστή οι πρώτοι πέντε που θα απαντήσουν σωστά, να με έβγαζαν έξω για φαΐ, αλλά μου απάντησε πως αυτό δεν συμφέρει το κοινό μας, εμείς δίνουμε δώρα, δεν εκμεταλλευόμαστε.
Έτσι αποφασίσαμε ύστερα από πιέσεις που δέχθηκα να δώσουμε πέντε άδειες του παρακάτω προγράμματος (εδώ το review) στους πέντε πρώτους που θα στείλουν με e-mail την απάντηση στο georgios.koliou[at]iguru.gr :)
Η πλοκή έχει ως εξής. Λαμβάνουμε το παρακάτω μήνυμα σε κώδικα Μορς (Ελληνικών χαρακτήρων):
– .-. -.– -.-. -.-. -.-. … -..- .-.. .–. -.- –. .-. —- –. -.. .- — – .. .. .– .-. . ..-. –.- -.– . .. .-. .-.. ..-. – –.- .– .– ..-. ..-. — … — .. -… -.-
Κώδικας Μορς (PDF).
Το οποίο είναι κρυπτογραφημένο με αυτο-κλειδί. Το αυτο-κλειδί είναι το επίθετο (με ελληνικούς χαρακτήρες όπως αποδίδεται από το wikipedia) ενός ήρωα του Β’ΠΠ ο οποίος επικρίθηκε για την αμφιλεγόμενη φύση του, η προσφορά του όμως για την λήξη του Β’ΠΠ ήταν τεράστια.
Κάναμε εκτενή αναφορά στο συγκεκριμένο άτομο εδώ στο iGuRu. Ακολουθώντας τις οδηγίες του παραπάνω άρθρου και βρίσκοντας το αυτο-κλειδί θα μπορέσετε να αποκρυπτογραφήσετε την πρόταση!
Καλή τύχη!
1ος νικητής: Ιωαννίδης Λάζαρος
2ος νικητής: Ακασίδης Αθανάσιος
3ος νικητής: Θυμαράς Ελευθέριος
Λύση
