Метод Касиски

Метод Касиски — метод криптоанализа полиалфавитных шифров, таких как шифр Виженера. Разработан независимо Фридрихом Касиски и Чарльзом Бэббиджем.

Описание

Метод Касиски позволяет криптоаналитику найти длину ключевого слова, используемого в полиалфавитном шифре. Как только длина ключевого слова обнаружена, криптоаналитик выстраивает зашифрованный текст в n колонках, где n — длина ключевого слова. Тогда каждую колонку можно рассматривать как зашифрованный моноалфавитным шифром текст, который можно подвергнуть частотному анализу.

Метод Касиски заключается в поиске групп символов, которые повторяются в зашифрованном тексте. Группы должны состоять из не менее чем трех символов. Тогда расстояния между последовательными возникновениями групп, вероятно, будут кратны длине ключевого слова. Предполагаемая длина ключевого слова кратна наибольшему общему делителю всех расстояний.

Причина, по которой метод работает — это то, что если две группы символов повторяются в исходном тексте и расстояние между ними является кратным длине ключевого слова, то буквы ключевого слова выровняются с обеими группами.

Сложность метода Касиски состоит в необходимости поиска повторяющихся строк. Это сложно сделать вручную, но значительно проще на компьютере. Однако метод требует вмешательства человека, так как некоторые совпадения могут оказаться случайными, что приведет к тому, что наибольший общий делитель всех расстояний будет равен 1. Криптоаналитик должен выяснить, какие длины являются подходящими. И, в конечном итоге, человек должен проверить правильность подобранного периода исходя из осмысленности расшифрованного текста.

Пример

Исходный текст:

Игры различаются по содержанию характерным особенностям а также по тому какое место они занимают в жизни детей их воспитании и обучении Каждый отдельный вид игры имеет многочисленные варианты Дети очень изобретательны Они усложняют и упрощают известные игры придумывают новые правила и детали Например сюжетно ролевые игры создаются самими детьми но при некотором руководстве воспитателя Их основой является самодеятельность Такие игры иногда называют творческими сюжетно ролевыми играми Разновидностью сюжетно ролевой игры являются строительные игры и игры драматизации В практике воспитания нашли свое место и игры с правилами которые создаются для детей взрослыми К ним относятся дидактические подвижные и игры забавы В основе их лежит четко определенное программное содержание дидактические задачи и целенаправленное обучение. Для хорошо организованной жизни детей в детском саду необходимо разнообразие игр так как только при этих условиях будет обеспечена детям возможность интересной и содержательной деятельности Многообразие типов видов форм игр неизбежно как неизбежно многообразие жизни которую они отражают как неизбежно многообразие несмотря на внешнюю схожесть игр одного типа модели

Воспользуемся полиалфавитным шифром с периодом 4:

АБВГДЕЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ   - чистый алфавит
ЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯАБВГДЕЖЗИ   - 1-й алфавит
ГАЭЪЧФСОЛИЕВЯЬЩЦУРНКЗДБЮЫШХТПМЙЖ   - 2-й алфавит
БФЗЪНАУЖЩМЯТЕШЛЮСДЧКЭРГЦЙЬПВХИЫО   - 3-й алфавит
ПЪЕРЫЖСЬЗТЭИУЮЙФЯКХАЛЦБМЧВНШГОЩД   - 4-й алфавит

Зашифрованное сообщение:

СЪСШ ЩГЖИСЮБЩЫРО ФЧ РЛЫОУУПЦЛЫ ЦЙУБЭЫФСЮДЯ ЛКЧААЮЦЩДХИЯ Б ХЙЕУЖ ШЩ ЧЙХК ЯПУЩА УОРЧЙ ЧЬЩ ЬЙЬЩУЙЙЧ Е ПЛЖЮС ЧАХОИ ЩЦ ЛЩДФСНБЮСЛ Щ ЙККЦЖЦЛЩ ЭЙСНШТ ЩЧЫОВХЮДИ ЗЗН ЛЪЯД ЛЕЖОН ЕЮЧЪЛМСРТЖЦЬВЖ ЛГСЗЙЬЧШ НФЧЗ ЧЮАЮЕ ЛЖЙКУАХЙНАИЕЬВ ЙЦЛ ККФЩУЮИЙЧ З ЬЦСЙВГЫХ СОЗЖЪНШШО ЛЪЯД ЦСЗНКЕШЛГЫХ ЦЩЗШО ЦСПЛЛТП С ЧАХЙВЩ ЮЙЦСЗХФС КЗСАХЦЩ СЙФФЗШО ЛЪЯД РЛЬНГЫХЪЖ ДПХЛЕЗ НФЧГХЛ ШЙ ШУЩ ЮОЕЛХЧУЛУ ЩКЯЙЛЩНКЫЭА ЕЧРЮЗЫГЧЖФЖ ЩЦ ЧРШЙЛЩМ ДЛВОЖЫРО КЙЯЛЫОЖЧЖФПШЙЪНХ ХЙЕЩЖ СЪСШ СЬЛРНГ ШПРТЗПЗН ЧЕЧУЦЖЪЕЩУС РЫСОНШЙ ЩЩТЖЛТЕЗ СЪСПХЛ СПРЬЛЕСЧШЙЪНХЩ ЪЙУЖЫЬЛ ЯЧВАЕЧИ ЩРЩТ ОЕФЖЫХЪЖ ДХЩЩЩХОВХЮДФ ЩРЩТ Щ ЗМУВ ЫЩГЕПЫЛЖПЯЛЩ Е ШУБЭЫЛЯЖ ЛЩДФСНБЮСЖ ШПБВЩ КЛЩА УОРЧЙ С ЛЪЯД Р ЮЯЙЭЩИЙЯЩ ЭЧНЛЯДФ ДЙРЧБЩЫРО ЫФЖ НЖЫФМ ЕРУЛКФТЕЗ У ЬЩУ ЧНШЙЪЖЧКИ ЧЩЫЙЕЧЗАФДЭСФ ЮЙНЭЩСЦТА З СЪСШ РГФПЛТ З ЙЪЬЛЕО ЛР ИОСЩХ АФЧЭЧ ЩЮЯОЧАИОЬШЙО ЦСЙМУБУХЬЛЖ ЪЩНЖЩСБЮСФ НЗНГЯХСЮАКУЛА ЬЙЧБМС Л ГЖФФШПШУБЕФФШЮЧФ ЛЪЬЮАЮСФ НИИ ДЛЯЧЫЛ ЙЩЪБЮСОЛЕЙЬШЙТ СЩЬЦЛ НЖЫФМ Е НФЧКУЩЕ КЙЧК ЮОЩФЦЧЧЩУЧ УБЬЦЩЛЪЩГЖЗО ЛЪЯ ЫГЯ ЭЙЕ ЧЙФПЯЙ ШУЩ ОЫЛР АЪВЛЕСЖР ЪЬЧАХ ЧААКШФЦЖЦГ НЖЫЖЕ ЕЧОЕЙПЬЛКЫП ЩЮЫФСЖЪЬЛТ С РЛЫОУУПЫФТГЦЩМ ЫОЖЧЖФПШЙЪНЩ УЦЩЪЙЧАСПРЛА ХСЦЛЕ ЛЛНЙЛ ЗЛЯХ ЛЪЯ ЦФЩЬКФУЮЧ ЕБЭ ЦФЩЬКФУЮЧ ЯШЙМЩЛЪЩГЖЗО СЩЬЦЛ ЯЙЫЩСАЗ ЩШЗ ЧНСППГЫХ УГЯ ЮОЛЖЪОСШЙ ХЬЛРЧЩФЯЙОЩЖ ЦФДУЧНСД ЦГ ЗЮОЫШЩЗ РРЙПФДХЕ ЛЪЯ ЧЧШЙМЩ ЧЗШГ ЕЙНФТЗ

Воспользуемся методом Касиски для того, чтобы расшифровать это сообщение:

Группа СЪС встречается в позициях 1, 373, 417, 196. Соответствующие расстояния равны 372=4*3*31, 44 = 4*11 и 196 = 4*49. Наибольший общий делитель равен 4. Делаем вывод, что период кратен 4.

Группа ЩГЖ встречается в позициях 5, 781, 941. Соответствующие расстояния равны 776=8*97 и 160 = 32*5. Делаем вывод, что период кратен 8, что не противоречит выводу для предыдущей группы (кратен 4).

Группа ЫРО встречается в позициях 13, 349, 557. Соответствующие расстояния равны 336=16*3*7 и 4*53. Делаем вывод, что период кратен 4.

Правдоподобным является предположение, что период равен 4.

См. также

• Полиалфавитный шифр
• Автокорреляционный метод
• Метод индекса совпадений

Ссылки

• Kasiski and Splitter Applet- Java-апплет с открытым исходным кодом
• Kasiski/Kerckhoff Attack — A worked example

Литература

• Э. М. Габидулин «Курс лекций по Защите Информации»
• «Fundamentals of Cryptography. A Professional Reference and Interactive Tutorial», Tilborg H.C.A
• «Handbook of Applied Cryptography», Menezes A.J., Oorschot P.C., Vanstone S.A