Cryptanalysis/密码分析
Cryptanalysis


密码分析

Alice要发送文件给Bob,密文被Eve窃取。
其中:
Plaintext/许加密的原文
Encrypt/加密
Ciphertext/密文:加密后的文稿
Decrypt/解密
最后一个Plaintext为解密出的明文
Cryptanalyze/Cryptanalysis/密码分析
从而得到Eve想知道的 Plaintext (or something useful) 明文或者有用的东西。

Lorenz Cipher Machine:洛伦兹密码机


1941年10月21日艾伦·图灵写给英国首相温斯顿·丘吉尔的信。

1941 年 8 月 30 日 Lorenz 操作员以相同的起始配置重新传输失败的消息
变得懒散并使用一些缩写,犯一些错误
(序列号我没深入了解,抱歉。)

“共两次”Pad Allies已截获

“共两次”Pad Allies已截获

“婴儿床”
不知道 M1 或 M2,但是,知道它们是德语并且可以做出一些猜测(婴儿床) SPRUCHNUMMER ADOLF HITLER, FUHRER 给定 M1 的猜测,计算 M2= C1 + C2 + M1 如果 M2 看起来合理,钥匙是:K1 = M1 + C1

左边这位是英国陆军准将约翰·蒂特曼 (1894-1982)
右边这位是图特 (1917-2002)
约翰·蒂特曼:从截获的 C1 和 C2 中找到 4000 个字母密钥 K1
图特说:弄清楚机器的结构可能能得出K1

红字:K轮,每个字母全部都要选择
绿字:主要问题:每一步,要么所有的轮子都转动,要么不转动!
蓝字:M1 和 M2 有条件才能旋转
知道机器结构,但每条消息使用不同的初始配置:需要找到轮设置(10^19 种可能)但弱点减少到 41 × 31

Recognizing a Good Guess
截获的消息(每个 Baudot 码位分为 5 个通道)
消息密钥(来自 S 轮和其余部分的零件)
密码分析:寻找统计属性

Double Delta
有蓝色字母的句子的大致意思:
合并两个渠道:
消息是德语,后面的字母更可能是重复而不是随机的
S 轮仅在以下情况下转动
M轮是1

Using the Advantage/使用优势
绿色为正确,红色为不正确
Try all configurations to find one(s) with highest numbers of ()s. 的意思大概是:
尝试所有配置以找到 () 数量最多的配置。

1943 年:制造第一台(?)电子可编程计算机:Colossus

巨大的设计
50 km/h 1200 (5000 chars/second)
50 公里/小时 1200(5000 字符/秒)
Electronic Key Text Generator/电子密钥文本生成器
Logic/逻辑
Tape Reader/磁带阅读器
Counter/计数器
Position Counter/位置计数器
Printer/打印机

Impact on WWII
在布莱切利运行的 10 台 Colossus 机器 解码了纳粹信息中的 6300 万个字母 了解德国军队的位置以计划 D 日

Modern Cryptanalysis/现代密码分析
Basically the same/基本一样
+ Bigger, faster computers/+ 更大、更快的计算机
- less motivated, more bureaucratic government/- 更少的积极性,更多的官僚政府
Know or reverse engineer cipher algorithm/知道或逆向工程密码算法
Look for statistical weaknesses in ciphers to get some small advantage: because all ciphers are imperfect, there must be some
寻找密码中的统计弱点以获得一些小的优势:因为所有密码都是不完美的,所以必须有一些
Reduce keyspace from brute-force search to smaller incremental search/将键空间从蛮力搜索减少到较小的增量搜索