T

Text Machine

เครื่องมือข้อความทรงพลัง ในเบราว์เซอร์ของคุณ

การตรวจแบบคาซิสกี

หาความยาวกุญแจของรหัสกุญแจซ้ำจากระยะห่างระหว่างลำดับที่ซ้ำกัน

ลองดู:

ข้อความเข้ารหัส
ตั้งค่า

ความยาวลำดับ

ตัวประกอบถึง

สามตัวอักษรคือค่ามาตรฐานดั้งเดิม สองตัวจะเจอการซ้ำมากกว่ามาก แต่ส่วนใหญ่เป็นความบังเอิญ ส่วนสี่ตัวขึ้นไปจะเหลือเฉพาะหลักฐานที่หนักแน่นที่สุด ซึ่งต้องใช้ข้อความยาวกว่าเดิม

วางข้อความเข้ารหัสเพื่อเริ่มตรวจ ตัวอย่างเป็นข้อความ Vigenère จริงที่ใช้กุญแจห้าและเจ็ดตัวอักษร

วิธีใช้ การตรวจแบบคาซิสกี

  1. 1

    วางข้อความเข้ารหัส

    ใส่ข้อความที่เข้ารหัสแล้วลงในกล่อง โดยทั่วไปต้องมีสักไม่กี่ร้อยตัวอักษรจึงจะเห็นการซ้ำ ต่ำกว่าราวหนึ่งร้อยตัวมักไม่มีอะไรให้เจอ

  2. 2

    เลือกความยาวลำดับ

    เริ่มที่สามตัวอักษร ถ้าไม่มีอะไรซ้ำเลยให้ลดเหลือสองและถือผลลัพธ์เป็นหลักฐานอ่อน ถ้าข้อความยาวและผลรวมดูรกให้เพิ่มเป็นสี่

  3. 3

    อ่านหลักฐานหนุนรายตัวประกอบ

    ความยาวผู้เข้าชิงแต่ละค่าถูกให้คะแนนเทียบกับสิ่งที่ความบังเอิญอย่างเดียวจะให้ และที่เสนอคือตัวที่แข็งแรงที่สุดในแต่ละตระกูลของตัวหารกับพหุคูณ จำนวนระยะห่างดิบและจำนวนลำดับต่างชุดที่อยู่เบื้องหลังก็แสดงไว้ด้วย ตัวประกอบที่ได้ลำดับหลายชุดหนุนน่าเชื่อกว่าลำดับช่างพูดชุดเดียวที่ซ้ำบ่อย และการตัดสินนั้นถูกปล่อยไว้ให้คุณ แทนที่จะกลืนเข้าไปในคะแนน

  4. 4

    ส่งความยาวไปให้ตัวแก้

    ส่งความยาวที่แนะนำไปให้ตัวแก้ Vigenère หรือเทียบกับตารางรายคอลัมน์ในเครื่องคำนวณดัชนีความบังเอิญ สองวิธีที่ตรงกันหนักแน่นกว่าวิธีใดวิธีหนึ่งมาก

ทำความเข้าใจการตรวจแบบคาซิสกี

ข้อสังเกตที่วิธีนี้ตั้งอยู่

รหัส Vigenère เลื่อนตัวอักษรแต่ละตัวไปคนละระยะ โดยวนตามคำกุญแจ นั่นทำให้การนับตัวอักษรใช้ไม่ได้ เพราะตัวอักษรต้นฉบับตัวเดียวกันกลายเป็นตัวอักษรเข้ารหัสคนละตัวตามตำแหน่งที่มันตกลงไป แต่กุญแจนั้นวนซ้ำ และการวนซ้ำย่อมรั่วออกมา

สมมติว่าคำว่า THE ปรากฏสองครั้งในข้อความต้นฉบับ และบังเอิญทั้งสองครั้งไปตรงกับกุญแจสามตัวอักษรชุดเดียวกัน ทั้งสองครั้งจะเข้ารหัสออกมาเป็นตัวอักษรสามตัวเดียวกัน ระยะห่างระหว่างสองจุดนั้นเมื่อนับเป็นตัวอักษรจึงเท่ากับจำนวนรอบเต็มของกุญแจ นั่นคือพหุคูณของความยาวกุญแจ

ความบังเอิญเพียงครั้งเดียวพิสูจน์อะไรได้น้อยมาก แต่หลายสิบครั้งที่แยกตัวประกอบและรวมคะแนนแล้ว จะชี้ตรงไปที่ความยาว

เครื่องมือนี้วัดอะไร

ลำดับทุกชุดที่มีความยาวตามที่เลือกและปรากฏมากกว่าหนึ่งครั้ง จะถูกเก็บมาพร้อมตำแหน่ง สำหรับแต่ละชุดจะคำนวณระยะห่างทุกคู่ ไม่ใช่เฉพาะช่องว่างระหว่างจุดที่ติดกัน เพราะการปรากฏสามครั้งให้หลักฐานสามชิ้น และถ้าเอาเฉพาะช่องว่างที่ติดกันก็เท่ากับทิ้งไปหนึ่งชิ้น

จากนั้นความยาวกุญแจผู้เข้าชิงแต่ละค่าจะได้ตัวเลขสองตัว คือหารระยะห่างลงตัวกี่ค่า และระยะเหล่านั้นมาจากลำดับซ้ำต่างชุดกี่ชุด การจัดอันดับใช้ตัวแรกที่แก้ค่าความบังเอิญแล้ว ตัวที่สองวางอยู่ข้าง ๆ และจงใจไม่นับรวมในคะแนน เพราะมันเป็นการตัดสินไม่ใช่เลขคณิต ลำดับช่างพูดชุดเดียวที่ซ้ำแปดครั้งจะทำให้จำนวนระยะห่างพองขึ้นโดยไม่เพิ่มหลักฐานที่เป็นอิสระ ในขณะที่ลำดับต่างกันสามชุดซึ่งชี้ไปที่ตัวประกอบเดียวกัน คือความบังเอิญสามครั้งที่แยกจากกันแล้วชี้ทางเดียวกัน ถ้าความยาวที่แนะนำพิงอยู่กับลำดับเพียงชุดเดียว ตัวเลขนั้นแหละคือสิ่งที่ควรทำให้คุณลังเล

กับดักของตัวหาร

ตรงนี้คือจุดที่คนพลาดกันมาก และมันเป็นเรื่องเลขคณิตมากกว่าวิทยาการรหัสลับ ถ้า 12 หารระยะห่างค่าหนึ่งลงตัว 2, 3, 4 และ 6 ก็หารลงตัวด้วย ตัวหารของความยาวกุญแจจริงทุกตัวจึงรับคะแนนทั้งหมดของมันมา ตารางที่เรียงตามหลักฐานหนุนจึงดันตัวประกอบเล็กที่สุดขึ้นบนสุดเสมอ ไม่ว่ากุญแจจริงจะเป็นเท่าไร

ทางแก้ก็เป็นเลขคณิตเช่นกัน จงคิดค่าใช้จ่ายกับทุกตัวประกอบตามหลักฐานที่ความบังเอิญยกให้ฟรี 2 หารครึ่งหนึ่งของชุดระยะห่างใด ๆ ได้ฟรี จำนวนดิบของมันจึงต้องถูกหารสองก่อนจะนำไปวางเทียบกับตัวประกอบที่หารได้เพียงหนึ่งในหก เมื่อแก้แบบนี้แล้ว ความยาวกุญแจจริงจะแซงตัวหารของตัวเอง เพราะตัวหารแบกหลักฐานเพียงส่วนของมันเท่านั้น แก้เพิ่มอีกชั้นสำหรับสัญญาณรบกวนที่ตัวประกอบพึงมี ซึ่งโตขึ้นตามขนาดของตัวประกอบ แล้วความยาวจริงจะแซงพหุคูณของมันด้วย สิ่งที่เหลือคือกฎเดียวที่ไม่มีค่าปรับมือเลย ในทุกตระกูลของตัวหารและพหุคูณ ให้เก็บตัวที่แข็งแรงที่สุด ผลรวมทั้งหมดยังอยู่ด้านล่างเพื่อให้คุณเห็นต่างได้ ถ้าความยาวที่แนะนำมีลำดับหนุนเพียงชุดเดียว ขณะที่ตัวประกอบอื่นมีถึงหกชุด ตัวนั้นก็ควรค่าแก่การพิจารณา

เมื่อวิธีนี้ใช้ไม่ได้ และควรใช้อะไรแทน

การตรวจแบบคาซิสกีต้องการการซ้ำ และข้อความสั้นอาจไม่มีเลยก็ได้ มันยังอ่อนลงเมื่อเจอรหัสที่จงใจเลี่ยงการซ้ำ และบอกอะไรไม่ได้เลยกับระบบกุญแจไหลหรือแผ่นรหัสใช้ครั้งเดียว ซึ่งกุญแจไม่เคยวนกลับ

ดัชนีความบังเอิญเข้าหาคำถามเดียวกันจากอีกด้าน มันไม่สนใจการซ้ำเลย แต่วัดการกระจายตัวอักษรของการแบ่งคอลัมน์แต่ละแบบ เพราะสองวิธีอาศัยคุณสมบัติคนละอย่างของข้อความ จึงแทบไม่ล้มเหลวพร้อมกัน และความยาวที่ทั้งสองวิธีหนุนมักเป็นความยาวที่ถูกต้อง

คำถามที่พบบ่อย

การตรวจแบบคาซิสกีคืออะไร
เป็นวิธีที่ฟรีดริช คาซิสกี ตีพิมพ์ในปี 1863 เพื่อหาความยาวกุญแจของรหัสกุญแจซ้ำ เมื่อลำดับข้อความต้นฉบับชุดเดียวกันบังเอิญไปตรงกับกุญแจส่วนเดียวกัน มันจะเข้ารหัสออกมาเป็นลำดับเข้ารหัสชุดเดียวกัน ระยะห่างระหว่างสองลำดับแบบนั้นจึงเป็นพหุคูณของความยาวกุญแจ การแยกตัวประกอบของระยะเหล่านี้จำนวนมากจึงเผยความยาวออกมา
ทำไมจึงเสนอ 6 ทั้งที่ 2 กับ 3 มีหลักฐานหนุนเท่ากัน
เพราะตัวหารของความยาวจริงจะหารระยะห่างชุดเดียวกันลงตัวพอดี ถ้ากุญแจยาว 6 ตัวอักษร 2 กับ 3 จะได้คะแนนดิบไม่น้อยกว่า 6 และรายการที่เรียงตามหลักฐานหนุนอย่างเดียวจะเสนอ 2 กับข้อความแทบทุกชิ้น คำแนะนำที่นี่จึงเก็บตัวประกอบใหญ่ที่สุดซึ่งมีหลักฐานหนุนแน่นไว้แล้วตัดตัวหารของมันออก ซึ่งเป็นสิ่งที่นักวิเคราะห์รหัสทำด้วยสายตาอยู่แล้ว
ต้องใช้ข้อความเข้ารหัสมากแค่ไหน
วิธีนี้อาศัยการซ้ำ และการซ้ำจะยิ่งหายากเมื่อข้อความสั้นลง สักไม่กี่ร้อยตัวอักษรมักให้การซ้ำแบบสามตัวอักษรหลายชุด ต่ำกว่าราวหนึ่งร้อยตัวคุณมักไม่เจออะไรเลย และสิ่งที่เจอก็มีโอกาสเป็นความบังเอิญพอ ๆ กับเป็นหลักฐาน
ทำไมตำแหน่งไม่ตรงกับที่เห็นในข้อความ
ตำแหน่งและระยะห่างนับเป็นตัวอักษรเท่านั้น ช่องว่าง ตัวเลข เครื่องหมายวรรคตอน และการขึ้นบรรทัดใหม่ ถูกตัดออกก่อนวัดทุกอย่าง เพราะตัวรหัสเองก็ไม่เคยเห็นสิ่งเหล่านั้น เครื่องมือที่นับรวมด้วยจะรายงานตัวเลขต่างออกไปกับข้อความเดียวกัน
ควรใช้ลำดับสองตัวอักษรไหม
ใช้เป็นทางเลือกสุดท้ายเท่านั้น ในข้อความไม่กี่ร้อยตัวอักษร คู่ตัวอักษรจะซ้ำโดยบังเอิญตลอดเวลา และผลรวมตัวประกอบจะกลายเป็นสัญญาณรบกวนที่ยินดีหนุนความยาวใดก็ได้ที่คุณอยากได้ สามตัวอักษรคือค่ามาตรฐานดั้งเดิม เพราะการซ้ำสามตัวอักษรโดยบังเอิญนั้นหายากพอจะมีความหมาย
ถ้าคาซิสกีกับดัชนีความบังเอิญไม่ตรงกันจะทำอย่างไร
ให้เชื่อฝั่งที่มีหลักฐานมากกว่า และเลือกความยาวที่ทั้งสองฝั่งยอมรับได้ สองวิธีนี้ล้มเหลวคนละแบบ คาซิสกีอ่อนเมื่อข้อความสั้นหรือมีการซ้ำน้อย ส่วนดัชนีความบังเอิญอ่อนเมื่อกุญแจยาวเมื่อเทียบกับข้อความ ถ้าไม่ตรงกัน ตัวคูณร่วมหรือตัวหารร่วมของสองคำตอบมักเป็นความยาวจริง
ข้อความเข้ารหัสของฉันออกจากเบราว์เซอร์ไหม
ไม่ออก การตรวจทั้งหมดเกิดขึ้นในหน้านี้ ไม่มีการอัปโหลด บันทึก หรือเก็บไว้ที่ใดทั้งสิ้น

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง

ทำงานต่อด้วยเครื่องมือที่มีประโยชน์เหล่านี้

ดัชนีความบังเอิญ

ตัวถอดรหัสวีฌ์แนร์

รหัสลับวีฌ์แนร์

ตัวระบุรหัสลับ

การวิเคราะห์ความถี่

ตัวถอดรหัสแทนที่