شيفرة المفتاح التلقائي

كيفية استخدام أداة شيفرة المفتاح التلقائي

1. 1. اختر بادئة. وهي كلمة مفتاحية قصيرة، مثل QUEENLY، تبدأ المفتاح. لا تُحسب إلا حروفها.
2. 2. حدّد ما يُكمل المفتاح. تستخدم الشيفرة التلقائية الكلاسيكية النص العادي، وتُعرض صيغة النص المشفّر للكتب الدراسية التي تستخدمها. ويجب أن يتفق الطرفان على الصيغة نفسها.
3. 3. اكتب الرسالة واختر تشفير أو فك. تمرّ المسافات والأرقام وعلامات الترقيم دون تغيير، ولا تستهلك حروف المفتاح.
4. 4. تابع تكوّن المفتاح. يصطف جدول المفتاح مع النص العادي والمفتاح والنص المشفّر، وتُظلَّل البادئة؛ اختر حرفاً في جدول العمل لترى موضعه في المربع.

كيف تعمل شيفرة المفتاح التلقائي

شيفرة المفتاح التلقائي هي شيفرة فيجينير مع تغيير واحد: المفتاح لا يتكرر. يتفق المرسل والمستقبل على بادئة قصيرة، والمفتاح هو البادئة متبوعةً بالرسالة نفسها. مع A = 0 حتى Z = 25، يكون كل حرف مشفّر C = P + K (mod 26)، تماماً كما في شيفرة فيجينير، ويُفكّ التشفير بطرح المفتاح مجدداً: P = C − K.

يعمل فك الشيفرة لأن المفتاح يسبق القارئ دائماً بخطوة. فالبادئة تفكّ الحروف الأولى؛ ثم تصبح حروف النص العادي المستعادة هي حروف المفتاح التالية، فتفكّ الحروف التي تليها، وهكذا حتى النهاية. خذ البادئة QUEENLY والرسالة ATTACKATDAWN:

تصبح الرسالة كلها QNXEPVYTWTWP، وهي الإجابة نفسها التي تقدّمها مقالة Wikipedia عن شيفرة المفتاح التلقائي لهذا المثال. المفتاح هو QUEENLY متبوعةً بـATTACKATDAWN، وحرفه الثامن، A، هو أول حرف في الرسالة. تعرض الأداة سطر المفتاح مباشرة أسفل نصك لترى أين تنتهي البادئة وتبدأ الرسالة.

تاريخ مختصر لشيفرة المفتاح التلقائي

فكرة أن تكون الرسالة نفسها هي المفتاح ينسبها عادةً الموسوعي الإيطالي جيرولامو كاردانو في منتصف القرن السادس عشر. وكانت نسخته تعيد المفتاح مع كل كلمة، فبقيت الكلمة الأولى عسيرة الاستعادة على القارئ بقدر ما هي عسيرة على المحلل المعادي، بحسب كتاب ديفيد كان التاريخي The Codebreakers. وفي عام 1586 وصف بليز دو فيجينير مخططاً أنظف في كتابه Traicté des chiffres: حرف بادئة واحد، ثم مفتاح يمتد عبر الرسالة دون أن يبدأ من جديد. هذه هي شيفرة المفتاح التلقائي كما تُدرَّس اليوم. أما شيفرة المفتاح المتكرر، التي تحمل اسم فيجينير وهي الأشهر، فهي اختراع أقدم ومختلف لجيوفاني باتيستا بيلاسو — وقد أُلصق بها اسم فيجينير في القرن التاسع عشر عن خطأ.

كيف تُكسر شيفرة المفتاح التلقائي

المفتاح غير المتكرر يُفشل الهجمات التي تكسر شيفرة فيجينير. فاختبار كاسيسكي يبحث عن أجزاء متكررة تفصل بينها مسافة تساوي طول المفتاح، ومؤشر التطابق يبحث عن دورة؛ ورسالة المفتاح التلقائي لا تحوي أياً منهما. لكن المفتاح مصنوع من لغة عادية، وهنا نقطة الضعف. يخمّن المحلل كلمة شائعة مثل THE، ويمرّرها على طول النص المشفّر ويطرحها؛ وحيثما تكون النتيجة إنجليزية مقروءة، يُرجَّح أن ذلك الجزء من المفتاح أيضاً، فيكشف مزيداً من النص العادي على بُعد طول البادئة. كل تخمين صحيح يغذي التالي، فتنحل الرسالة بسرعة. الحروف الأولى، المشفّرة بالبادئة وحدها، هي شيفرة فيجينير عادية ذات مفتاح قصير. وعيب آخر هو انتشار الخطأ: حرف واحد خاطئ عند التشفير أو النسخ يُفسد كل حرف يليه.

الأسئلة الشائعة

ما شيفرة المفتاح التلقائي؟

هي شيفرة استبدال متعددة الأبجديات يكون فيها المفتاح بادئة قصيرة متبوعة بالرسالة نفسها. يُشفَّر كل حرف بقاعدة فيجينير، C = P + K (mod 26)، فيكون المفتاح بطول الرسالة ولا يتكرر.

كيف تُفك شيفرة المفتاح التلقائي؟

اكتب البادئة، واطرح كل حرف من المفتاح من حرف النص المشفّر المقابل لتحصل على حرف عادي، ثم ألحق هذا الحرف العادي بالمفتاح وتابع. وبعد أن تُستهلك البادئة يصبح المفتاح هو النص العادي الذي استعدته. تقوم الأداة بذلك عند اختيار فك التشفير.

ما الفرق بين شيفرة المفتاح التلقائي وشيفرة فيجينير؟

تكرّر شيفرة فيجينير الكلمة المفتاحية على الرسالة كلها، أما المفتاح التلقائي فيستخدم الكلمة مرة واحدة ثم يتابع بالرسالة نفسها. وهذا يزيل النمط المتكرر الذي يعتمد عليه اختبار كاسيسكي ومؤشر التطابق، ولهذا صمدت شيفرة المفتاح التلقائي أمام تلك الهجمات.

هل شيفرة المفتاح التلقائي آمنة؟

لا. فلأن المفتاح مصنوع من النص العادي، تكشف الكلمة المخمَّنة جزءاً من الرسالة وجزءاً من المفتاح معاً، وتتسلسل الأجزاء. وتُكسر بتمرير الكلمات الشائعة يدوياً، وتستعيد البرامج البادئة من بضع مئات من الحروف.

كم يجب أن يكون طول البادئة؟

أي طول من حرف واحد فصاعداً. استخدم فيجينير في أصل طريقته حرفاً واحداً، ويستخدم مثال جمعية الكريبتوغرافيا الأمريكية البادئة PRIMER المكوّنة من ستة حروف. البادئة الأطول تُخفي حروفاً افتتاحية أكثر قليلاً، لكنها لا تغيّر الضعف الأساسي: بعد البادئة يصبح المفتاح هو النص العادي نفسه.

ما هي شيفرة المفتاح التلقائي بصيغة النص المشفّر؟

في هذه الصيغة يتابع المفتاح النص المشفّر بدلاً من النص العادي. وهي أسهل في الفك، لأن المفتاح كله مرئي في النص المشفّر، لكن هذا يعني أن أي شخص يستطيع قراءته، فلا تضيف شيئاً يُذكر على مفتاح فيجينير قصير. ويجب أن يختار الطرفان الصيغة نفسها.