Cryptanalysis

密碼分析

Alice要發(fā)送文件給Bob，密文被Eve竊取。

其中：

Plaintext/許加密的原文

Encrypt/加密

Ciphertext/密文：加密后的文稿

Decrypt/解密

最后一個(gè)Plaintext為解密出的明文

Cryptanalyze/Cryptanalysis/密碼分析

從而得到Eve想知道的 Plaintext (or something useful) 明文或者有用的東西。

Lorenz Cipher Machine：洛倫茲密碼機(jī)

1941年10月21日艾倫·圖靈寫(xiě)給英國(guó)首相溫斯頓·丘吉爾的信。

1941 年 8 月 30 日 Lorenz 操作員以相同的起始配置重新傳輸失敗的消息

變得懶散并使用一些縮寫(xiě)，犯一些錯(cuò)誤

（序列號(hào)我沒(méi)深入了解，抱歉。）

“共兩次”P(pán)ad Allies已截獲

“共兩次”P(pán)ad Allies已截獲

“嬰兒床”?

不知道 M1 或 M2，但是，知道它們是德語(yǔ)并且可以做出一些猜測(cè)（嬰兒床） SPRUCHNUMMER ADOLF HITLER, FUHRER 給定 M1 的猜測(cè)，計(jì)算 M2= C1 + C2 + M1 如果 M2 看起來(lái)合理，鑰匙是：K1 = M1 + C1

左邊這位是英國(guó)陸軍準(zhǔn)將約翰·蒂特曼 (1894-1982)

右邊這位是圖特 (1917-2002)

約翰·蒂特曼：從截獲的 C1 和 C2 中找到 4000 個(gè)字母密鑰 K1

圖特說(shuō)：弄清楚機(jī)器的結(jié)構(gòu)可能能得出K1

紅字：K輪，每個(gè)字母全部都要選擇

綠字：主要問(wèn)題：每一步，要么所有的輪子都轉(zhuǎn)動(dòng)，要么不轉(zhuǎn)動(dòng)！

藍(lán)字：M1 和 M2 有條件才能旋轉(zhuǎn)

知道機(jī)器結(jié)構(gòu)，但每條消息使用不同的初始配置：需要找到輪設(shè)置（10^19 種可能）但弱點(diǎn)減少到 41 × 31

Recognizing a Good Guess

截獲的消息（每個(gè) Baudot 碼位分為 5 個(gè)通道）

消息密鑰（來(lái)自 S 輪和其余部分的零件）

密碼分析：尋找統(tǒng)計(jì)屬性

Double Delta

有藍(lán)色字母的句子的大致意思：

合并兩個(gè)渠道：

消息是德語(yǔ)，后面的字母更可能是重復(fù)而不是隨機(jī)的

S 輪僅在以下情況下轉(zhuǎn)動(dòng)

M輪是1

Using the Advantage/使用優(yōu)勢(shì)

綠色為正確，紅色為不正確

Try all configurations to find one(s) with highest numbers of ()s. 的意思大概是：

嘗試所有配置以找到 () 數(shù)量最多的配置。

1943 年：制造第一臺(tái)（？）電子可編程計(jì)算機(jī)：Colossus

巨大的設(shè)計(jì)

50 km/h 1200 (5000 chars/second)

50 公里/小時(shí) 1200（5000 字符/秒）

Electronic Key Text Generator/電子密鑰文本生成器

Logic/邏輯

Tape Reader/磁帶閱讀器

Counter/計(jì)數(shù)器

Position Counter/位置計(jì)數(shù)器

Printer/打印機(jī)

Impact on WWII

在布萊切利運(yùn)行的 10 臺(tái) Colossus 機(jī)器 解碼了納粹信息中的 6300 萬(wàn)個(gè)字母 了解德國(guó)軍隊(duì)的位置以計(jì)劃 D 日

Modern Cryptanalysis/現(xiàn)代密碼分析

Basically the same/基本一樣

+ Bigger, faster computers/+ 更大、更快的計(jì)算機(jī)

- less motivated, more bureaucratic government/- 更少的積極性，更多的官僚政府

Know or reverse engineer cipher algorithm/知道或逆向工程密碼算法

Look for statistical weaknesses in ciphers to get some small advantage: because all ciphers are imperfect, there must be some

尋找密碼中的統(tǒng)計(jì)弱點(diǎn)以獲得一些小的優(yōu)勢(shì)：因?yàn)樗忻艽a都是不完美的，所以必須有一些

Reduce keyspace from brute-force search to smaller incremental search/將鍵空間從蠻力搜索減少到較小的增量搜索