Nazwa: Szyfr Vigenere`a

Rodzaj: Polialfabetyczny szyfr podstawieniowy

Historia i zastosowanie: Słabość szyfrów monoalfabetycznych sprawiła, że próbowano wymyślać bardziej rozbudowane szyfry. Naturalnym krokiem było korzystanie z kilku alfabetów zamiast jednego jak w przypadku szyfrów monoalfabetycznych. Dało to początek polialfabetycznym szyfrom podstawieniowym. Idea takiego szyfru pojawiła się już w XV wieku (Leon Battista Alberti). Kolejne pomysły związane są z takimi nazwiskami jak Johannes Trithemius oraz Giovanni della Porta. W tym miejscu chciałbym przedstawić najbardziej znany szyfr polialfabetyczny stworzony przez Blaise de Vigenere`a, oficjalnie opublikowany w jego pracy "Traicte des Chiffres" w 1586 roku. Podczas tworzenia swojego szyfru Vigenere opierał się na przemyśleniach wcześniej wymienionych osób.

Opis metody: Tekst szyfrujemy na podstawie hasła. Szyfrowanie odbywa się w sposób następujący. Każdą literę tekstu jawnego szyfrujemy korzystając z alfabetu zaczynającego się od odpowiadającej litery w haśle. W przypadku, gdy hasło jest krótsze od szyfrowanego tekstu powtarzamy je wielokrotnie.
Szyfrowanie i deszyfrowanie odbywa się na podstawie tablicy Vigenere`a. Tablica Vigenere`a

Przykład:

Opis procedury: Szyfrowany tekst znajduje się w pliku. Dodatkowo przed uruchomieniem procedury należy stworzyć drugi plik, będący plikiem wynikowym. W programie podajemy nazwy tych plików. Użytkownik podaje następnie hasło, korzystając jedynie z dużych liter z podstawowego alfabetu bez spacji i znaków interpunkcyjnych. Litery przepisywane są do tablicy hasło. Wartości ASCII tego hasła są przepisywane do tablicy tablica_ASCII (standardowo ustawiłem obie tablice na 200 elementów - jeżeli hasło byłoby dłuższe należy rozmiar ten w obu tablicach powiększyć). Gdy hasło jest krótsze następuje wartości wstawiane są od początku, aż zostanie wypełniona cała tablica. W przypadku gdy tekst jawny jest dłuższy niż 200 znaków należałoby również powiększyć obie wyżej wymienione tablice (w przypadku gdy byśmy tego nie zrobili korzystając z mojej procedury deszyfrującej odszyfrowanie powinno się powieść, jednak zostanie utracona ciągłość hasła i okres). Następnie otwierane są oba pliki i jeżeli operacja ta powiedzie się zaczyna się szyfrowanie. Za każdym razem pobierana jest jedna litera tekstu. Następnie według kod ASCII przydzielana jest ona do dwóch możliwych grup: duże lub małe litery. Wszystkie inne znaki w tym spacja podczas szyfrowania zostają usunięte. Każda pobrana litera jest następnie modyfikowana według odpowiadającej jej literze w haśle. Po zamianie każdej litery zapisywana jest ona w pliku wyjściowym. Na końcu oba pliki są zamykane i procedura kończy się.

Poziom bezpieczeństwa: Uzależniony od długości klucza. Od niskiego do bezwarunkowo bezpiecznego one-time pad

Metody kryptoanalizy: Test Kasiskiego, indeks koincydencji.