Titkos írások az Első Világháború alatt

 

A háború egyik legsikeresebb kódja, az ADFGVX volt, amely egyszerre behelyettesítéses és keveréses. Az első lépésben egy 6x6-os táblázatba beírják az angol ábécé huszonhat betűjét és a tíz számjegyet.

 

Ezután minden karakterre megkeresik a sort és oszlopot, majd ezt sor-oszlop sorrendben leírják (azaz például ha az a az F sor G oszlopában van, FG fogja helyettesíteni).

 

Ezután egy kulcsszóval táblázatba írják a betűket, majd úgy rendezik a táblázatot, hogy a kulcsszó ábécérendbe kerüljön, azaz például ha a kulcsszó a KRIPTOGRAFIA, akkor a rendezés után AAFGIIKOPRRT lesz.

 

Erre azért van szükség, hogy egy egyszerű gyakorisági elemzéssel ne legyen a kód megfejthető.

 

 

Az Amerikai Egyesült Államok a Vigenère-kód javításaival próbálkoztak. A véletlenszerű kulcs fogalmát Joseph Mauborgne amerikai őrnagy vezette be.

 

A kulcsok, hogy nehezebben lehessen megfejteni, értelmetlen betűfüzérekből álltak. A kódban jelentős szerepet játszik, hogy minden kulcs megegyezik a kódszöveg hosszával és csak egyszer használnak egy-egy kulcsot, amit a felhasználása után megsemmisítik, ezáltal sehol nem lesz támpontot adó ismétlődés. Emiatt is nevezik egyszeri kulcsos módszernek.

 

A kód a kulcs hiányában megfejthetetlen, viszont ehhez egy komplikált kódkönyv kell, ami ha az ellenség kezére kerül, máris ugrott a titkosítás.

 

Titkos írások a Második Világháború alatt

 

A Második Világháború leghíresebb kódja a Németország által használt Enigma volt. Ez valójában egy gépezet volt, amely megkeverte a betűket egy bizonyos kulcs alapján.

 

A gép fő egységei a billentyűzet, a nyílt szöveg betűit titkosító keverőegység és a kódszöveget lámpák felvillanásával jelölő kijelző volt.

 

A keverőben három tárcsa volt, amelyek az elmozdulásukkal keverték meg a szöveg betűit. Ezzel 17 576-féle kódtáblázatot hozott létre. A kulcsot naponta változtatták.

 

A három tárcsának hatféle elrendezése van, emiatt a lehetséges megoldások száma 10 586 916 764 424 000.

 

 

Az Enigmán kívül egyéb rejtjelező eszközök is voltak, például a japán Purple, vagy a brit Typex, az amerikai katonaság pedig a SIGABA (M-143-C) nevű eszközzel kódolt.

 

A Lorenz-kóddal, a Lorenz SZ40 típusú gépek segítségével kódolták Adolf Hitler üzeneteit.

 

A gépek kódolási hátrányai miatt, az amerikai tengerészet más utat választott. A navahó indiánok nyelvével kommunikáltak.

 

A terv elején a négy legnagyobb törzs jött szóba, mert ott beszélnek a legtöbben angolul: a navahó mellett a sziú, a csipeva és a pima-papago. A navahóknál volt a legkevesebb írástudó, ezért őket választották.

 

A gond csak az volt, hogy az ő nyelvükben nem voltak kifejezések a repülőgépekre, hajókra, hadászati kifejezésekre, így lett például a csatahajó szóból bálna.

 

Az ábécé betűit a szó angol kezdőbetűje alapján fordították navahóra (például az O-nál az owl (bagoly) szó navahó változatát).

 

Egy másik probléma az volt, hogy a navahókat és a nyelvüket japánnak nézték azok a nem navahó katonák, akik nem tudtak az új kódról.

 

Az ábécét később bővíteni kellett, hogy ne legyen feltűnő, a leggyakoribb hat betűhöz két-két, a második leggyakoribb hathoz egy-egy új szó került. A szavak is 234-al bővültek.

 

Titkosítás napjainkban

 

Az Amerikai Szabványügyi Hivatal 1973-ban pályázatot írt ki egy egységes titkosítási módszerre. Az egyik esélyes a Lucifer nevű kód volt. Ennél a következőképp történik a kódolás: a szöveget az algoritmus bináris füzérekké alakítja, majd 64 számjegyből álló szakaszokra tördeli.

 

Egy szakaszon a következő műveleteket hajtja végre: két (Bal0 és Jobb0) szakaszra felezi a szövegrészt, aztán a Jobb0 számjegyeit egy bonyolult módszerrel megcserélik és hozzáadják a Bal0-hoz. Ez lesz a Jobb1. A Jobb0-ból Bal1 lesz. Ezt tizenhatszor végzik el. A szöveg megkeverése a kulcstól függ.

 

Luciferből 1976 novemberében Data Encryption Standard (DES) néven szabvány lett.

 

A DES-nek is egy jelentős problémája volt: a kulcs szétosztása. A kulcs csak személyesen biztonságos, hiszen a telefon lehallgatható.

 

A bankok régebben megbízhatónak tartott futárokat küldtek ki, de ez az ügyfelek számának növekedésével ez a módszer ma már működésképtelen.

 

Az 1970-es évek közepén, Martin Hellman egy módszert talált: A és B is választ egy A és egy B számot. Ezután kiszámolják az xA (mod y) és xB (mod y) értékét és ezt elküldik.

 

A végtelen sok megoldási lehetőség miatt a lehallgató személy nem tudja megfejteni sem A-t, sem B-t. A B-től kapott számot A az A-adik hatványra emeli, az A-tól kapottat B a B-edikre és mindketten veszik ennek az y-as maradékát. Ez lesz a kulcs.

 

A módszer hiányossága azonban, hogy a távoli helyek között időkülönbség van. A legjobb megoldás az úgynevezett Nyilvános Kulcs.

 

Whitfield Diffie egy aszimmetrikus kulcsot tartalmazó eljárást talált ki, amivel egy bárki által elérhető nyilvános kulccsal lehet írni egy szöveget, de megfejteni csak a privát kulccsal lehet.

 

Ez lett az RSA algoritmus. A kódhoz két nagy prímszám szükséges, az üzenet csak azok ismeretében fejthető meg. A jelentős biztonsághoz 10308 nagyságrendű prímek kellenek.

 

A kvantumszámítógépek tervezésével egyidőben felmerült a kvantumkriptográfia lehetősége is. Ez a szuperpozíció elméletet és a kétvilág elméletet használná fel.

 

Megosztás a facebookon