รหัสรันนิงคีย์
เข้ารหัสและถอดรหัสรันนิงคีย์ รหัสวีฌ์แนร์ที่ใช้กุญแจเป็นข้อความยาว ๆ ตอนหนึ่งแทนคำสั้น ๆ ที่วนซ้ำ เนื่องจากกุญแจยาวเท่ากับข้อความและไม่เคยวนซ้ำ รูปแบบเป็นรอบที่ใช้แกะรหัสวีฌ์แนร์ธรรมดาจึงหายไป สลับระหว่างเข้ารหัสและถอดรหัสแล้วดูการคำนวณก่อตัวขึ้นแบบสด ทุกอย่างทำงานในเบราว์เซอร์ของคุณ
วางข้อความกุญแจยาว ๆ ตอนหนึ่ง ตามธรรมเนียมคือหน้าหนังสือที่ตกลงกันไว้ สำหรับรันนิงคีย์ที่แท้จริง มันต้องยาวอย่างน้อยเท่ากับข้อความของคุณ ใช้เฉพาะตัวอักษรเท่านั้นในการเลื่อน ตัวพิมพ์ใหญ่และตัวพิมพ์เล็กถือว่าเหมือนกัน และช่องว่าง ตัวเลข หรือเครื่องหมายวรรคตอนใด ๆ ในกุญแจจะถูกละเว้น
ป้อนข้อความด้านบนเพื่อดูผลลัพธ์รันนิงคีย์ที่นี่
วิธีใช้ รหัสรันนิงคีย์
- 1
เลือกเข้ารหัสหรือถอดรหัส
เลือกเข้ารหัสเพื่อเปลี่ยนข้อความต้นฉบับเป็นข้อความเข้ารหัสรันนิงคีย์ หรือถอดรหัสเพื่อกู้ข้อความต้นฉบับจากข้อความเข้ารหัส ใช้รันนิงคีย์เดียวกันสำหรับทั้งสองทิศทาง
- 2
วางรันนิงคีย์ของคุณ
วางข้อความยาว ๆ ตอนหนึ่งเพื่อใช้เป็นกุญแจ ตามธรรมเนียมคือหน้าหนังสือที่ตกลงกันไว้ สำหรับรันนิงคีย์ที่แท้จริง มันควรยาวอย่างน้อยเท่ากับข้อความของคุณ ใช้เฉพาะตัวอักษรของมันเท่านั้น และตัวพิมพ์ใหญ่เล็ก ช่องว่าง และเครื่องหมายวรรคตอนจะถูกละเว้น
- 3
พิมพ์หรือวางข้อความของคุณ
ป้อนข้อความที่คุณต้องการแปลง รหัสจะทำงานโดยอัตโนมัติขณะที่คุณพิมพ์ และการคำนวณทีละตัวอักษรจะอัปเดตแบบสดด้านล่าง โดยเน้นจุดใด ๆ ที่กุญแจสั้นต้องวนและวนซ้ำ
- 4
อ่าน คัดลอก และแชร์
อ่านผลลัพธ์ แล้วคัดลอกมัน ดาวน์โหลดเป็นไฟล์ข้อความ หรือแชร์ลิงก์ที่จะเปิดเครื่องมือขึ้นมาใหม่พร้อมกุญแจ ทิศทาง และข้อความที่แน่นอนของคุณ ทุกอย่างยังคงอยู่ในเบราว์เซอร์ของคุณ
ทำความเข้าใจรหัสรันนิงคีย์
รหัสรันนิงคีย์คืออะไร
รหัสรันนิงคีย์เป็นรหัสแทนที่แบบหลายอักษร เป็นรูปแบบหนึ่งของรหัสวีฌ์แนร์ที่กุญแจเป็นข้อความธรรมดายาว ๆ ตอนหนึ่งแทนคำสำคัญสั้น ๆ ที่วนซ้ำ ผู้ส่งและผู้รับตกลงกันล่วงหน้าเกี่ยวกับข้อความกุญแจ ตามแบบฉบับคือหนังสือฉบับใดฉบับหนึ่งที่เปิดไปยังหน้าใดหน้าหนึ่ง แล้วใช้ตัวอักษรของมันตามลำดับเพื่อเลื่อนข้อความ เนื่องจากกุญแจยาวอย่างน้อยเท่ากับข้อความ มันจึงไม่ต้องวนซ้ำเลย และโครงสร้างเป็นรอบสม่ำเสมอที่ทำให้รหัสกุญแจวนซ้ำแกะได้ง่ายก็หายไปเฉย ๆ
กุญแจยาว ๆ ที่ไม่วนซ้ำนี้คือสิ่งที่ทำให้รหัสรันนิงคีย์แตกต่างออกไป รหัสวีฌ์แนร์ธรรมดาเผยตัวเองผ่านความเป็นรอบ: คำสำคัญสั้น ๆ ของมันวนเป็นวง และจังหวะนั้นสามารถตรวจจับและคลายออกได้ รันนิงคีย์ขจัดจังหวะนั้นไปทั้งหมด สิ่งที่ต้องแลกมาคือกุญแจตอนนี้เป็นภาษาธรรมชาติ พร้อมความเอนเอียงทางสถิติทั้งหมดที่ข้อความภาษาอังกฤษมี และความเอนเอียงนั้นก็กลายเป็นช่องที่ผู้โจมตีใช้แทน
รหัสรันนิงคีย์ทำงานอย่างไร
กำหนดหมายเลขตัวอักษรจาก A เป็น 0 ถึง Z เป็น 25 เขียนข้อความกุญแจออกมาไว้ใต้ข้อความเพื่อให้ตัวอักษรกุญแจหนึ่งตัววางอยู่ใต้ตัวอักษรต้นฉบับทุกตัว ในการเข้ารหัส ให้บวกตัวอักษรกุญแจแต่ละตัวเข้ากับตัวอักษรที่อยู่เหนือมันแล้ววนรอบตัวอักษรด้วยเศษหารด้วย 26 ได้ตัวอักษรเข้ารหัส C = (P + K) mod 26 การคำนวณนี้คือตารางวีฌ์แนร์ทุกประการ มีเพียงแหล่งที่มาของกุญแจเท่านั้นที่เปลี่ยนไป
ในการถอดรหัส ผู้รับเขียนข้อความกุญแจเดียวกันไว้ใต้ข้อความเข้ารหัสแล้วลบ กู้ตัวอักษรต้นฉบับแต่ละตัวด้วย P = (C − K) mod 26 เช่นเดียวกับรูปแปรของวีฌ์แนร์ทุกแบบ มีเพียงตัวอักษร 26 ตัวเท่านั้นที่ถูกแปลง ช่องว่าง เครื่องหมายวรรคตอน และตัวเลขจะผ่านไปตรง ๆ และไม่กินตัวอักษรกุญแจ ดังนั้นกุญแจจึงยังคงเรียงตรงกับตัวอักษรของข้อความ ตัวพิมพ์ใหญ่เล็กของตัวอักษรถูกรักษาไว้ ดังนั้นผลลัพธ์จึงคงรูปทรงของข้อความต้นฉบับ
ตัวอย่างประกอบ
เข้ารหัสข้อความ HELLO ด้วยรันนิงคีย์ KEYBOARD เรียงตัวอักษรกุญแจห้าตัวแรก K, E, Y, B, O ไว้ใต้ข้อความแล้วบวก: H บวก K คือ R, E บวก E คือ I, L บวก Y คือ J, L บวก B คือ M และ O บวก O คือ C ข้อความเข้ารหัสคือ RIJMC สังเกตว่าต่างจากรหัสออโตคีย์ ตัวอักษรกุญแจมาจากข้อความกุญแจที่ตกลงกันไว้ล้วน ๆ และไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับข้อความต้นฉบับ
ในการถอดรหัส RIJMC คุณเขียนกุญแจ KEYBOARD เดียวกันไว้ใต้มันแล้วลบ: R ลบ K คือ H, I ลบ E คือ E, J ลบ Y คือ L, M ลบ B คือ L และ C ลบ O คือ O กู้คืน HELLO ทั้งข้อความสามารถอ่านได้ในรอบเดียวเพราะทราบกุญแจครบถ้วนตั้งแต่ต้น โดยไม่ต้องรอการป้อนกลับทีละตัวอักษร
รันนิงคีย์เทียบกับวีฌ์แนร์แบบกุญแจวนซ้ำ
รหัสวีฌ์แนร์มาตรฐานจะวนซ้ำคำสำคัญสั้น ๆ ตลอดทั้งข้อความ: ด้วยกุญแจ KEY สายกุญแจจะเป็น KEYKEYKEY และต่อไปเรื่อย ๆ การวนซ้ำนั้นเป็นจุดอ่อนถึงตายของมัน เพราะความยาวกุญแจสามารถกู้ได้ด้วยการตรวจสอบแบบ Kasiski หรือดัชนีความบังเอิญ หลังจากนั้นแต่ละคอลัมน์ก็เป็นเพียงรหัสเลื่อนแบบ Caesar ธรรมดาที่แก้ได้ด้วยการวิเคราะห์ความถี่ รหัสรันนิงคีย์ใช้กฎการบวกแบบเดียวกันแต่ใช้กุญแจที่ยาวเท่ากับข้อความ จึงไม่มีคาบให้หาและการทดสอบคลาสสิกเหล่านั้นจึงใช้ไม่ได้โดยตรง
อันตรายคือการใช้กุญแจที่สั้นเกินไป หากรันนิงคีย์สั้นกว่าข้อความ มันต้องวนกลับไปยังจุดเริ่มต้น และในขณะนั้นมันก็กลายเป็นรหัสวีฌ์แนร์แบบกุญแจวนซ้ำธรรมดา พร้อมจุดอ่อนทั้งหมดของรหัสนั้น เช่น การเข้ารหัส HELLO ด้วยกุญแจสามตัวอักษร KEY จะวนซ้ำได้ RIJVS ซึ่งตรงกับผลลัพธ์ของวีฌ์แนร์แบบวนซ้ำพอดี เครื่องมือนี้จะเน้นตัวอักษรกุญแจที่ถูกใช้ซ้ำใด ๆ เพื่อให้คุณเห็นรหัสเสื่อมลง และรันนิงคีย์ที่เหมาะสมควรยาวอย่างน้อยเท่ากับข้อความเสมอ
รันนิงคีย์เทียบกับรหัสออโตคีย์
รหัสรันนิงคีย์และออโตคีย์เป็นญาติใกล้ชิดกัน: ทั้งสองใช้กุญแจที่ยาวเท่ากับข้อความเพื่อไม่ให้มีอะไรวนซ้ำ และทั้งสองลดรูปลงเหลือการบวกแบบมอดุโลเดียวกัน ความแตกต่างคือกุญแจยาวนั้นมาจากไหน รหัสรันนิงคีย์ดึงกุญแจจากข้อความภายนอกที่แบ่งปันกัน เช่น หน้าหนังสือที่ตกลงกันไว้ ในขณะที่รหัสออโตคีย์สร้างกุญแจยาวจากคำสำคัญเริ่มต้นสั้น ๆ ตามด้วยตัวข้อความต้นฉบับเอง
ความแตกต่างนั้นกำหนดวิธีที่แต่ละรหัสถูกโจมตี รหัสออโตคีย์ต้องการเพียงความลับที่แบ่งปันกันเล็กน้อย คือคำสำคัญเริ่มต้น แต่เนื่องจากส่วนหนึ่งของกุญแจคือข้อความต้นฉบับ การเดาคำที่พบบ่อยแล้วลากมันผ่านข้อความจะเผยข้อความเพิ่มมากขึ้น รหัสรันนิงคีย์ต้องการให้ทั้งสองฝ่ายถือข้อความกุญแจเดียวกัน แต่จุดอ่อนของมันเป็นเชิงสถิติ: ทั้งข้อความและกุญแจเป็นภาษาธรรมชาติ ดังนั้นนักวิเคราะห์จึงสามารถลองคำที่น่าจะมีต่อกับคำที่น่าจะมีจนกระทั่งการแยกที่สอดคล้องกันปรากฏขึ้น
วิธีแกะรหัสรันนิงคีย์
เนื่องจากกุญแจไม่เคยวนซ้ำ การตรวจสอบแบบ Kasiski และดัชนีความบังเอิญจึงไม่กัดได้อย่างที่ใช้กับวีฌ์แนร์แบบวนซ้ำ แทนที่จะเป็นเช่นนั้น การโจมตีคลาสสิกใช้ประโยชน์จากข้อเท็จจริงที่ว่าตัวอักษรเข้ารหัสแต่ละตัวคือผลรวมของตัวอักษรสองตัวที่ต่างก็มาจากภาษาธรรมดา ภาษาอังกฤษมีความซ้ำซ้อนสูง ดังนั้นจึงมีคู่ตัวอักษรต้นฉบับและกุญแจเพียงไม่กี่คู่ที่น่าจะเป็นไปได้สำหรับตัวอักษรเข้ารหัสใด ๆ ที่กำหนด และคำที่พบบ่อยในสายใดสายหนึ่งก็ทิ้งร่องรอยที่ตรวจจับได้
วิธีปฏิบัติ ซึ่งมักให้เครดิตกับ William Friedman คือเดาคำที่น่าจะมี ลบมันออกจากช่วงหนึ่งของข้อความเข้ารหัสราวกับว่ามันเป็นกุญแจ แล้วดูว่าอีกสายหนึ่งออกมาดูเหมือนภาษาหรือไม่ การเดากุญแจที่ถูกต้องจะเผยชิ้นส่วนของข้อความต้นฉบับ และการเดาข้อความต้นฉบับที่ถูกต้องจะเผยชิ้นส่วนของกุญแจ จากนั้นแต่ละชิ้นส่วนสามารถขยายออกไปและคลายสองสายออกจากกันได้ การใช้ข้อความกุญแจเดียวกันซ้ำสำหรับมากกว่าหนึ่งข้อความเป็นเรื่องถึงตาย เพราะการลบข้อความเข้ารหัสสองอันออกจากกันจะหักล้างกุญแจที่ใช้ร่วมและเหลือข้อความต้นฉบับสองอันรวมกัน
จากรันนิงคีย์สู่วันไทม์แพด
รหัสรันนิงคีย์เป็นบรรพบุรุษเชิงแนวคิดโดยตรงของวันไทม์แพด (one-time pad) ซึ่งเป็นรหัสเดียวที่พิสูจน์แล้วว่าแกะไม่ได้ สูตรเกือบจะเหมือนกัน: นำกุญแจที่ยาวเท่ากับข้อความมาบวกทีละตัวอักษร วันไทม์แพดเพิ่มเงื่อนไขเข้มงวดสามข้อ — กุญแจต้องสุ่มอย่างแท้จริง ยาวอย่างน้อยเท่ากับข้อความ และไม่เคยถูกใช้ซ้ำ หากตรงตามทั้งสามข้อ ข้อความต้นฉบับที่เป็นไปได้ทุกอันจะสอดคล้องกับข้อความเข้ารหัสเท่ากันหมด ดังนั้นการวิเคราะห์ใด ๆ จึงไม่สามารถเอนไปทางอันที่แท้จริงได้
รันนิงคีย์ล้มเหลวในเงื่อนไขเหล่านั้นพอดี ข้อความตอนหนึ่งจากหนังสือไม่ได้สุ่ม มันเป็นภาษาอังกฤษที่มีโครงสร้าง ซึ่งความถี่ตัวอักษรและคำที่พบบ่อยมอบจุดยึดให้นักวิเคราะห์ดังที่อธิบายไว้ข้างต้น ดังนั้นแม้รหัสรันนิงคีย์จะแข็งแกร่งกว่าวีฌ์แนร์แบบวนซ้ำอย่างมีนัยสำคัญ มันก็ไม่ให้ความปลอดภัยที่แท้จริงตามมาตรฐานสมัยใหม่และไม่ควรใช้ปกป้องความลับจริง ๆ เลย มันเหมาะที่จะถูกเพลิดเพลินในฐานะบทเรียนอันมีชีวิตชีวาในประวัติศาสตร์การเข้ารหัสและเป็นของคู่กันกับการล่าปริศนา ห้องหลบหนี และโจทย์แบบ capture-the-flag สำหรับการปกป้องที่แท้จริง ให้ใช้อัลกอริทึมสมัยใหม่ที่ผ่านการทดสอบมาอย่างดีเช่น AES
คำถามที่พบบ่อย
รหัสรันนิงคีย์คืออะไร
รหัสรันนิงคีย์ทำงานอย่างไร
รหัสรันนิงคีย์แตกต่างจากรหัสวีฌ์แนร์อย่างไร
ขอตัวอย่างรหัสรันนิงคีย์ได้ไหม
ฉันควรใช้อะไรเป็นรันนิงคีย์
จะเกิดอะไรขึ้นหากกุญแจของฉันสั้นกว่าข้อความ
อะไรคือความแตกต่างระหว่างรหัสรันนิงคีย์และรหัสออโตคีย์
รหัสรันนิงคีย์เหมือนกับบุ๊กไซเฟอร์หรือไม่
รหัสเปลี่ยนช่องว่าง ตัวเลข และเครื่องหมายวรรคตอนหรือไม่
คุณแกะรหัสรันนิงคีย์อย่างไร
รหัสรันนิงคีย์เกี่ยวข้องกับวันไทม์แพดหรือไม่
รหัสรันนิงคีย์ปลอดภัยหรือไม่ และข้อความของฉันถูกอัปโหลดหรือไม่
เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง
ทำงานต่อด้วยเครื่องมือที่มีประโยชน์เหล่านี้