Σταδιακά το επίπεδο έχει ανέβει αισθητά. Αυτό φαίνεται και από το ότι αυτό, το τέταρτο επίπεδο προϋποθέτει όλα όσα έχουμε μάθει από τα προηγούμενα επίπεδα. Όπως αναφέρουμε σε κάθε ένα από τα άρθρα μας στη κατηγορία «Πολεμικά Παίγνια» είναι πολύ χρησιμότερο να προσπαθήσετε να λύσετε μόνοι σας το κάθε επίπεδο απ’ότι να μελετήσετε τη δική μας λύση γιατί η εμπειρία σίγουρα θα μετατραπεί πιο εύκολα σε γνώση. Μέχρι αυτό το σημείο έχουμε δει τα ακόλουθα επίπεδα.

Η περιγραφή αυτού του επιπέδου είναι αρκετά πιο αναλυτική από τα προηγούμενα. Βλέπετε στη συνέχεια τη περιγραφή από την ιστοσελίδα του παιχνιδιού, OverTheWire.org, και εν συνεχεία ακολουθεί το περιεχόμενο της μεταφρασμένο στα Ελληνικά.

Krypton Επίπεδο 3 → Επίπεδο 4

Πληροφορίες Επιπέδου

Συγχαρητήρια!

Το πιθανότερο είναι να χρησιμοποιήσετε κάποιου είδους Ανάλυση Συχνότητας και κοινής λογικής για να λύσετε αυτό εδώ.

Μέχρι τώρα δουλεύαμε με απλούς αλγόριθμους κρυπτογράφησης αντικατάστασης. Επίσης ήταν ‘μοναλφαβητικοί’, δηλαδή είχαν σταθερό κλειδί, και πρόσφεραν ένα προς ένα αντιστοιχία του κειμένου (P) με το κρυπτογράφημα (C). Ένας άλλος τύπος αλγόριθμων κρυπτογράφησης με αντικατάσταση ονομάζεται ‘πολυαλφανητικός’, όπου ένας χαρακτήρας του P μπορεί να αντιστοιχεί σε πολλούς, ή όλους, τους πιθανούς χαρακτήρες του κρυπτογραφήματος.

Ένα παράδειγμα πολυαλφαβητικού αλγόριθμου κρυπτογράφησης είναι ο Κώδικας Vigenère. Δουλεύει με τον εξής τρόπο:

Αν χρησιμοποιήσουμε το κλειδί(Κ) ‘GOLD’, και το κείμενο είναι P = PROCEED MEETING AS AGREED, έπειτα “προσθέτουμε” το P στο Κ, και παίρνουμε το C. Όταν κάνουμε τη πρόσθεση, αν ξεπεράσουμε το 25, γυρίζουμε στο 0 (πράξη modulo 26).

P= P R O C E E D M E E T I N G A S A G R E E D
K= G O L D G O L D G O L D G O L D G O L D G O

Μετατρέπεται σε:

P= 15 17 14 2  4  4  3 12  4  4 19  8 13  6  0 18 0  6 17 4 4  3
K=  6 14 11 3  6 14 11  3  6 14 11  3  6 14 11  3 6 14 11 3 6 14
C= 21  5 25 5 10 18 14 15 10 18  4 11 19 20 11 21 6 20 2 8 10 17

Οπότε, το κρυπτογράφημα είναι:

VFZFK SOPKS ELTUL VGUCH KR

Αυτό το επίπεδο είναι ένας Κώδικας Vigenère. Έχετε υποκλέψει δύο μεγαλύτερα, στην Αγγλική γλώσσα μηνύματα. Επίσης έχετε μία πληροφορία κλειδί. Γνωρίζετε το μήκος του κλειδιού!

Για αυτή την άσκηση, το μήκος του κλειδιού είναι 6. Ο κωδικός πρόσβασης στο επίπεδο πέντε είναι στο γνωστό μέρος, κρυπτογραφημένος με το κλειδί 6 γραμμάτων.

Καλή διασκέδαση!

Όπως διαβάσατε, η περιγραφή αυτή τη φορά ήταν εκτενής, αναλυτική και λεπτομερής. Χωρίς άλλες καθυστερήσεις, συνδεόμαστε μέσω πρωτοκόλλου SSH στον εξυπηρετητή krypton.labs.overthewire.org με όνομα χρήστη krypton4 και κωδικό πρόσβασης τον κωδικό που αποκρυπτογραφήσαμε στο προηγούμενο επίπεδο. Στη συνέχεια μεταβαίνουμε στο κατάλογο /krypton/krypton4 με την εντολή «cd» και βλέπουμε τι αρχεία υπάρχουν στο εσωτερικό του με την εντολή «ls -l» όπως βλέπετε στη συνέχεια.

Το αρχείο README περιέχει τη περιγραφή όπως ακριβώς τη διαβάσαμε παραπάνω, τα αρχεία found1 και found2 έχουν δύο μεγάλα κρυπτογραφήματα, το αρχείο krypton5 έχει το κρυπτογραφημένο κωδικό πρόσβασης για το επόμενο επίπεδο και τέλος, το αρχείο HINT έχει ένα στοιχείο που μπορεί να μας βοηθήσει στο σπάσιμο της κρυπτογράφησης. Βλέπετε το περιεχόμενο του αρχείου HINT παρακάτω, και εν συνεχεία μεταφρασμένο στα Ελληνικά.

Η Ανάλυση Συχνότητας δουλεύει ακόμα, αλλά χρειάζεται να κάνετε την ανάλυση σύμφωνα με το «μήκος του κλειδιού». Η ανάλυση του κρυπτογραφήματος στις θέσεις 1, 6, 12, κτλ. θα πρέπει να αποκαλύψει το πρώτο γράμμα του κλειδιού, σε αυτή τη περίπτωση. Αντιμετωπίστε το σαν 6 διαφορετικά μοναλφαβητικά κρυπτογραφήματα…

Επιμονή και μερικές καλές εικασίες είναι το κλειδί!

Πράγματι, αυτό μας έδωσε μία πολύ καλή ιδέα για τη προσέγγιση που μπορούμε να έχουμε. Θα ξεκινήσουμε τη προσπάθεια μας με το αρχείο found1 που προσφέρει αρκετά μεγάλο περιεχόμενο ώστε να μπορεί να λειτουργήσει αποδοτικά μία στατιστική ανάλυση όπως είναι η ανάλυση συχνότητας. Βλέπετε το περιεχόμενο από το αρχείο found1 παρακάτω.

YYICS JIZIB AGYYX RIEWV IXAFN JOOVQ QVHDL CRKLB SSLYX RIQYI
IOXQT WXRIC RVVKP BHZXI YLYZP DLCDI IKGFJ UXRIP TFQGL CWVXR
IEZRV NMYSF JDLCL RXOWJ NMINX FNJSP JGHVV ERJTT OOHRM VMBWN
JTXKG JJJXY TSYKL OQZFT OSRFN JKBIY YSSHE LIKLO RFJGS VMRJC
CYTCS VHDLC LRXOJ MWFYB JPNVR NWUMZ GRVMF UPOEB XKSDL CBZGU
IBBZX MLMKK LOACX KECOC IUSBS RMPXR IPJZW XSPTR HKRQB VVOHR
MVKEE PIZEX SDYYI QERJJ RYSLJ VZOVU NJLOW RTXSD LYYNE ILMBK
LORYW VAOXM KZRNL CWZRA YGWVH DLCLZ VVXFF KASPJ GVIKW WWVTV
MCIKL OQYSW SBAFJ EWRII SFACC MZRVO MLYYI MSSSK VISDY YIGML
PZICW FJNMV PDNEH ISSFE HWEIJ PSEEJ QYIBW JFMIC TCWYE ZWLTK
WKMBY YICGY WVGBS UKFVG IKJRR DSBJJ XBSWM VVYLR MRXSW BNWJO
VCSKW KMBYY IQYYW UMKRM KKLOK YYVWX SMSVL KWCAV VNIQY ISIIB
MVVLI DTIIC SGSRX EVYQC CDLMZ XLDWF JNSEP BRROO WJFMI CSDDF
YKWQM VLKWM KKLOV CXKFE XRFBI MEPJW SBWFJ ZWGMA PVHKR BKZIB
GCFEH WEWSF XKPJT NCYYR TUICX PTPLO VIJVT DSRMV AOWRB YIBIR
MVWER QJKWK RBDFY MELSF XPEGQ KSPML IYIBX FJPXR ELPVH RMKFE
HLEBJ YMWKM TUFII YSUXE VLJUX YAYWU XRIUJ JXGEJ PZRQS TJIJS
IJIJS PWMKK KBEQX USDXC IYIBI YSUXR IPJNM DLBFZ WSIQF EHLYR
YVVMY NXUSB SRMPW DMJQN SBIRM VTBIR YPWSP IIIIC WQMVL KHNZK
SXMLY YIZEJ FTILY RSFAD SFJIW EVNWZ WOWFJ WSERB NKAKW LTCSX
KCWXV OILGL XZYPJ NLSXC YYIBM ZGFRK VMZEH DSRTJ ROGIM RHKPQ
TCSCX GYJKB ICSTS VSPFE HGEQF JARMR JRWNS PTKLI WBWVW CXFJV
QOVYQ UGSXW BRWCS MSCIP XDFIF OLGSU ECXFJ PENZY STINX FJXVY
YLISI MEKJI SEKFJ IEXHF NCPSI PKFVD LCWVA OVCSF JKVKX ESBLM
ZJICM LYYMC GMZEX BCMKK LOACX KEXHR MVKBS SSUAK WSSKM VPCIZ
RDLCF WXOVL TFRDL CXLRC LMSVL YXGSK LOMPK RGOWD TIXRI PJNIB
ILTKV OIQYF SPJCW KLOQQ MRHOW MYYED FCKFV ORGLY XNSPT KLIEL
IKSDS YSUXR IJNFR GIPJK MBIBF EHVEW IFAXY NTEXR IEWRW CELIW
IVPYX CIOTU NKLDL CBFSN QYSRR NXFJJ GKVCH ISGOC JGMXK UFKGR

Το ότι είναι χωρισμένα σε ομάδες των πέντε χαρακτήρων είναι κάτι που όπως και στα προηγούμενα επίπεδα έγινε για αισθητικούς λόγους. Καθαρά για να κάνουμε τη διαδικασία ευκολότερη, εμείς αφαιρέσαμε όλα τα κενά από το κρυπτογράφημα οπότε έχουμε μία μεγάλη σειρά από φαινομενικά τυχαίους χαρακτήρες. Πρέπει αρχικά να κατανοήσουμε καλά τη συμβουλή που μας δώθηκε. Εφόσον γνωρίζουμε ότι το κλειδί μας έχει μήκος 6 χαρακτήρων, τότε αυτομάτως γνωρίζουμε και ότι αν χωρίσουμε το παραπάνω κρυπτογράφημα σε ομάδες των έξι χαρακτήρων θα είναι σα να έχουμε πολλά μικρά μοναλφαβητικά κρυπτογραφήματα, δηλαδή ακριβώς ότι είχαμε στο προηγούμενο επίπεδο. Από την άλλη, ένα κλειδί έξι χαρακτήρων δεν είναι και τόσο πολύπλοκο να υπολογιστεί. Θα μπορούσαμε με το χέρι να κάνουμε όλους τους πιθανούς συνδυασμούς έξι χαρακτήρων αλλά θα ήταν μία χρονοβόρα και σίγουρα βαρετή διαδικασία. Ευτυχώς, στο διαδίκτυο υπάρχουν εργαλεία όπως το Vigenère Cipher Codebreaker το οποίο κάνει ακριβώς αυτό. Του ορίζουμε ότι γνωρίζουμε το μήκος του κλειδιού, και αυτό θα δοκιμάσει όλους τους πιθανούς συνδυασμούς κλειδιών. Έπειτα, απλώς κοιτάμε τη λίστα των αποτελεσμάτων και το κείμενο που βγάζει νόημα είναι αυτό που έχει αποκρυπτογραφηθεί με το σωστό κλειδί.

Όπως μπορείτε να δείτε στην επόμενη εικόνα, συνολικά δοκίμασε 500 διαφορετικά κλειδιά αλλά το μόνο το οποίο είχε ως αποτέλεσμα ένα κείμενο που ήταν κατανοητό στην Αγγλική γλώσσα ήταν αυτό που είχε παραχθεί με το κλειδί «FREKEY». Φυσικά, με το ίδιο κλειδί μπορούμε πλέον να αποκρυπτογραφήσουμε και το found2 αλλά και το αρχείο krypton5 που περιέχει τον κωδικό πρόσβασης για το επόμενο επίπεδο.

Όπως μπορείτε να διαβάσετε, το περιεχόμενο του αρχείου found1 είναι απόσπασμα από το βιβλίο «Ο Θαυμάσιος Μάγος του Οζ» και συγκεκριμένα από το Κεφάλαιο 12. Καθαρά για πληροφοριακούς λόγους, παραθέτουμε το αποκρυπτογραφημένο περιεχόμενο από το αρχείο found1 έχοντας προσθέσει τα απαραίτητα κενά και σημεία στίξης. Ωστόσο, καθώς έχει μικρό ενδιαφέρον, δεν παραθέτουμε τη μετάφραση του στα Ελληνικά.

«The soldier with the green whiskers led them through the streets of the Emerald City until they reached the room where the Guardian of the Gates lived. This officer unlocked their spectacles to put them back in his great box, and then he politely opened the gate for our friends. »Which road leads to the Wicked Witch of the West?» asked Dorothy. »There is no road,» answered the Guardian of the Gates. »No one ever wishes to go that way.» »How, then, are we to find her?» inquired the girl. »That will be easy,» replied the man, »for when she knows you are in the country of the Winkies she will find you, and make you all her slaves.» »Perhaps not,» said the Scarecrow, »for we mean to destroy her.» »Oh, that is different,» said the Guardian of the Gates. »No one has ever destroyed her before, so I naturally thought she would make slaves of you, as she has of the rest. But take care; for she is wicked and fierce, and may not allow you to destroy her. Keep to the West, where the sun sets, and you cannot fail to find her.» They thanked him and bade him Good-bye, and turned toward the West, walking over fields of soft grass dotted here and there with daisies and buttercups. Dorothy still wore the pretty silk dress she had put on in the palace, but now, to her surprise, she found it was no longer green, but pure white. The ribbon around Toto’s neck had also lost its green color and was as white as Dorothy’s dress. The Emerald City was soon left far behind. As they advanced the ground became rougher and hillier, for there were no farms nor houses in this country of the West, and the ground was untilled. In the afternoon the sun shone hot in their faces, for there were no trees to offer them shade; so that before night Dorothy and Toto and the Lion were tired, and lay down upon the grass and fell asleep, with the Woodman and the Scarecrow keeping watch. »

Αντίστοιχα, το κρυπτογράφημα από το αρχείο found2 μπορείτε να το δείτε ακριβώς εδώ με αντίστοιχο τρόπο όπως είδαμε νωρίτερα και το περιεχόμενο από το αρχείο found1.

YYIIA CWVSL PGLVH DSAFD TYYRY YEDRG LYXER BJIEV EPLVX BICNE
XRIDT IICXD TIXRI PJNIB ILTYS EWCXE IKVRM VXBIC RRHOE ETFHD
LGHBG YZCWZ RQXMU ISDIA YKLOQ DWFQD LCIVA KRBYY IDMLB FSNQY
STLYT NJUEQ VCFKT SPCTW AYSBB ZXRLG XRBOE LIUSB SRMPF EMJYR
WZPCS UMNJG WVXRE RBRVW IBMVV KRBRR HOLCW WIOPJ JJWVS LJCCC
LCFEH DSRTR XOXFJ CECXM KKLOM PGIIK HYSUR YAQMV HSHLT KOXSU
BYEDX FJPAY YJIUS PSPGI IKODF JXSJW TLASW FXRMN XFJCM YRGBZ
PVKMN EXYXF JWSBI QYRRN OGQCE NICWW SBCMZ PSEGY SISKW RNKFI
XFJWM BIQNE GOCMZ IXKWR JJEBI QTGIM YJNRV DLYYP SETPJ WIBGM
TBINJ MTUEX HRMVR ISSBZ PVLYA VEFIP DXSYH ZWVEU JYXKH YRRUC
IKWCI FRDFC LXINX FJKMX AMTUQ KRGXY SEPBH VVDEG SCCGI CUZJI
SSPZP VIBFG SYVBJ VVKRB YYIXQ WORAC AMZCH BYQYR KKMLG LXDLC
QZSXA CSKEG EWNEX YXFJW SBIQY RRNJM ZEHRM QTNRC YNUVV KRBSF
SXICA VVURC BNLKX GYNEC JMWYI NMBSK QORRN FRSXY SUXRI QHRVO
GPTNJ YYLIR XBICK LPVSD SLXCE LIWMV PCIUS BSRMP WLEQP VXGMR
MKLOQ QTKLK XQMVA YYJIE SDFCM LRQVW KFVKP MSXXS QCXYI DLMZX
LDXFN JAKWT JICUM LIRRN XFTLK RXDZC SPXFJ JGKVC HISGF SYJLO
PYZXL OHFJR VDMJD RXDLC FNOGE PINEI MLBYM MLRMV TYSPH IIKXS
WVTSG IJUYZ XFJEY DWFNJ TKHBJ ULKRB XNIBI QTTPE QQDRR NXFJE
YDWUJ IICSQ RRPVX FFKLO HPTGT OHYQD SCXYX DEXCY XYIZY RNEXR
IZFJO OXZZK XRIQH RVOGP TNHSH LTKQS RBMFA VSLLZ XDSMP YMWXM
KZPVX FJSEC OCYWS BMRJE ELPCI YMWXM PVIZE UFPJB SKYYI PMPJR
WRIDJ RVOHY XGEBO KNXLD KCYZR DSFNJ WDVYB RRNFS WELSQ SUJSR
IIJGX KKMTU HSWRF EGOEU FPJBS KYYIP PYRVW KRBTE PIGYR VROEP
YFGYZ CWUSB SRMPA SXFII CVIYA VWGLC SJLOP YDUSG RRTJP OINYY
ICIIJ GXRIP AVVIW LZXEX HUFIQ KRBXY ICPCU KWYYL ICCER RNCQY
VLNEK GLCSZ XGEQI RCVME MKXRI ENIPL ERMVH RIPKR GOMLF CMDXJ
JIMZT JNEKL VMTBE XHQTF RKJRJ IXRIW FCPCX YWKIN XMBRV NXFJV
QOVYQ UGSXW YYMCA YXKSL IYSVZ ORRKL PNEWK FVDLC YIEFI JJIWD
LCDYE NLYWU PIFCJ EAKPI NEKKR FTLVG LCSKL OCQFN FOJMW VXRIK
FXVOE RIZXM LRMRX MVMXJ INXFJ ISKHY SUHSZ GIVHD LCKFV OWRFJ
JKVYX KLOCA TLPNW CJFRO MRMVV CMBJZ XGEQF MIBCU NUINM RHYEX
HUMVR DLCDT VOTRZ GXYXF JVHQI YSUPY SIJUM XXMNK XRIWH FYVHQ
JVMDA YXRPC STJIC NICUR RNXFJ IIGIP JDEXC ZNXNK KEJUV YGIXR
XDLCG FXDSK YYICM BJJAO VCXFW DICUK LKXLT EIYJR MVQMS SQUGV
MKGUS GRYSU JYVYR FQORR NKWOI KJUXR ERYYI SVHTL VXIWR LWDIL
INLKX QMRPV ACIFE COCIU SBSRM PHOWN FZVSR EQPMR ETJEX DLCKR
MXXCX KMNIY XRMNX FJKMX AMTUQ KRYSU XRIJN FRCLM TBLSW QMRKQ
CKFEI KRBQF SUIBY YSEKF YWYVF SYKLO WAFII MVMBJ ESHUJ TEXRM
YWPIX FFKMC GCWKE SRLJZ XRIPH RRGIA QZQLH MBEMX XMYYM CKPJR
XNMRH YXRIP JWSBI GKNIM ELSFX TYKUF ZOVGY NIWYQ YJXYT UMVVO
ACFII SXFNE OSGMZ CHTYK UFZOV GYJES HRMVG YAYWU PIPGT EEPXC
WDIKW SWZRQ XFJUM CXYST IMEPJ WYVPW NELSW KNEHD LCSNI KVCFC
PBMEM KEXWU JIINX FJJGK VCHIS GJMWP SEGYS TEBVW ZJEVP MAVVY
RWTLV LEAPF ROERF KMWIU JCPSP JYICS XQFZH DLCQZ SXAFT NMVPE
TWMBW RNNMV PBJTP KVCIK LOWAF IIMVM BWSBM DDFYP SSSUX RERDF
YMSSQ URYXH ZDTYZ CWKLO KSQWH YVMYY CGSSQ UFOOG QCINS PYYID
MLBFS NQYSS ENPWI VRDIB TEXRI PTTOC FCQFA LYRNW MKQMS PSEVZ
FTOSX UNCPX SRRRX DIPXF QEGFK FVDLC KRPVA MZCHX SRMLV DQCFK
EVP

Εδώ βλέπουμε ότι το κρυπτογράφημα είναι με διαφορά μεγαλύτερο από αυτό του found1 αλλά σε αυτό το σημείο έχει μικρή σημασία καθώς ήδη γνωρίζουμε το κλειδί για να κάνουμε την αποκρυπτογράφηση. Το αποκρυπτογραφημένο περιεχόμενο του αρχείου found2 είναι και αυτό από το ίδιο βιβλίο αλλά από το Κεφάλαιο 7. Το βλέπετε αποκρυπτογραφημένο παρακάτω.

«They were obliged to camp out that night under a large tree in the forest, for there were no houses near. The tree made a good, thick covering to protect them from the dew, and the Tin Woodman chopped a great pile of wood with his axe and Dorothy built a splendid fire that warmed her and made her feel less lonely. She and Toto ate the last of their bread, and now she did not know what they would do for breakfast. «If you wish,» said the Lion, «I will go into the forest and kill a deer for you. You can roast it by the fire, since your tastes are so peculiar that you prefer cooked food, and then you will have a very good breakfast.» «Don’t! Please don’t,» begged the Tin Woodman. «I should certainly weep if you killed a poor deer, and then my jaws would rust again.» But the Lion went away into the forest and found his own supper, and no one ever knew what it was, for he didn’t mention it. And the Scarecrow found a tree full of nuts and filled Dorothy’s basket with them, so that she would not be hungry for a long time. She thought this was very kind and thoughtful of the Scarecrow, but she laughed heartily at the awkward way in which the poor creature picked up the nuts. His padded hands were so clumsy and the nuts were so small that he dropped almost as many as he put in the basket. But the Scarecrow did not mind how long it took him to fill the basket, for it enabled him to keep away from the fire, as he feared a spark might get into his straw and burn him up. So he kept a good distance away from the flames, and only came near to cover Dorothy with dry leaves when she lay down to sleep. These kept her very snug and warm, and she slept soundly until morning. When it was daylight, the girl bathed her face in a little rippling brook, and soon after they all started toward the Emerald City. This was to be an eventful day for the travelers. They had hardly been walking an hour when they saw before them a great ditch that crossed the road and divided the forest as far as they could see on either side. It was a very wide ditch, and when they crept up to the edge and looked into it they could see it was also very deep, and there were many big, jagged rocks at the bottom. The sides were so steep that none of them could climb down, and for a moment it seemed that their journey must end. «What shall we do?» asked Dorothy despairingly. «I haven’t the faintest idea,» said the Tin Woodman, and the Lion shook his shaggy mane and looked thoughtful. But the Scarecrow said, «We cannot fly, that is certain. Neither can we climb down into this great ditch. Therefore, if we cannot jump over it, we must stop where we are.» «I think I could jump over it,» said the Cowardly Lion, after measuring the distance carefully in his mind. «Then we are all right,» answered the Scarecrow, «for you can carry us all over on your back, one at a time.» «Well, I’ll try it,» said the Lion. «Who will go first?» «I will,» declared the Scarecrow, «for, if you found that you could not jump over the gulf, Dorothy would be killed, or the Tin Woodman badly dented on the rocks below. But if I am on your back it will not matter so much, for the fall would not hurt me at all.» »

Τέλος, έχουμε το κρυπτογράφημα από το αρχείο krypton5 που έχει το κωδικό πρόσβασης του επόμενου επιπέδου. Το περιεχόμενο του αρχείου είναι «HCIKV RJOX» το οποίο κάνοντας χρήση του ίδιου κλειδιού όπως και στα παραπάνω δύο, μας δίνει το κωδικό πρόσβασης «clear text». Στην επόμενη εικόνα βλέπετε τον Blaise de Vigenère, τον άνθρωπο που κατασκεύασε αυτό τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης Vigenère.

Ουσιαστικά, ο Blaise de Vigenère τις αρχές του 19ου αιώνα έδωσε λύση στο πρόβλημα του Κώδικα του Καίσαρα που είχαμε δει στο παρελθόν. Κάνοντας χρήση του κλειδιού επαναλαμβανόμενα έκανε την αποκρυπτογράφηση πολύ δύσκολη. Ενδεικτικά, όπως είδαμε παραπάνω με ένα κλειδί μήκους 6 χαρακτήρων χρειάστηκαν 500 προσπάθειες ακόμα και όταν γνωρίζαμε το ακριβές μήκος του κλειδιού. Με τη τεχνολογία της εποχής του Blaise de Vigenère θα ήταν πολύ δύσκολο σε πρακτικό επίπεδο κάτι τέτοιο, ειδικά με δεδομένο ότι το μήκος του κλειδιού είναι άγνωστο. Αργότερα, οι πολυαλφαβητικοί αλγόριθμοι εξελίχθηκαν περνώντας το κρυπτογράφημα από πολλές επαναλήψεις της ίδιας διαδικασίας, αυξάνοντας τη πολυπλοκότητα του κρυπτογραφήματος. Βλέπετε ενδεικτικά ένα όργανο αποκρυπτογράφησης του Ελβετικού στρατού που χρησιμοποιούνταν τη περίοδο 1914 μέχρι 1940.

Γνωρίζοντας το κλειδί της αποκρυπτογράφησης, οι στρατιώτες μπορούσαν να μετακινούν τη κεντρική στήλη με το αλφάβητο ώστε να μπορούν εύκολα και γρήγορα αποκρυπτογραφήσουν ή να κρυπτογραφήσουν ένα μήνυμα. Για τους φίλους της άλγεβρας, ορίστε πως μπορούμε να αναπαραστήσουμε το τον αλγόριθμο κρυπτογράφησης Vigenère. Το κρυπρογράφημα αντιστοιχεί στο σύμβολο C, ο κάθε χαρακτήρας που επεξεργαζόμαστε με το i, ολόκληρο το κείμενο προς κρυπτογράφηση με M, το κλειδί της κρυπτογράφησης με K, και τέλος, ο αλγόριθμος κρυπτογράφησης με E. Άρα θα μπορούσαμε να το γράψουμε όπως βλέπετε παρακάτω.

C_i = E_k(M_i)

Μας γράφει ουσιαστικά, το κάθε γράμμα του κρυπτογραφήματος αντιστοιχεί στο αποτέλεσμα της συνάρτησης κρυπτογράφησης που δέχεται το κλειδί κρυπτογράφησης και το εφαρμόζει για κάθε γράμμα του κειμένου. Ωστόσο, η συνάρτηση E() περιγράφεται πολύ καλύτερα με τον ακόλουθο τύπο.

E_k(M_i) = (M_i + K_i) mod 26

Δηλαδή, το αποτέλεσμα της κρυπτογράφησης είναι η πρόσθεση του κάθε χαρακτήρα του κειμένου με τον αντίστοιχο χαρακτήρα του κλειδιού αλλά κάνοντας τη πράξη modulo 26 ώστε να μην βγούμε εκτός των ορίων του Αγγλικού αλφάβητου (26 γράμματα). Για το Ελληνικό αλφάβητο, αντίστοιχα, θα κάναμε modulo 24. Με ανίστοιχο τρόπο, βλέπετε την αλγεβραϊκή αναπαράσταση της αποκρυπτογράφησης (συμβολίζεται με D) η οποία είναι η ίδια διαδικασία αλλά με αφαίρεση. Η πρώτη συνάρτηση δηλώνει ότι για να πάρουμε το κάθε γράμμα από το αρχικό κείμενο (Μ) πρέπει να περάσουμε από τον αλγόριθμο αποκρυπτογράφησης (D) δίνοντας του το κλειδί (k), όλα τα γράμματα (i) του κρυπτογραφήματος μας (C). Ανστίστοιχα, η δεύτερη συνάρτηση μας δείχνει πως λειτουργεί η συνάρτηση αποκρυπτογράφησης D() που θα πρέπει να είναι εύκολα κατανοητό το τι κάνει σε αυτό το σημείο.

M_i = D_k(C_i)

D_k(C_i) = (C_i – K_i) mod 26

Κλείνοντας, αυτό το επίπεδο είχε πολύ ενδιαφέρον και παρότι δε χρησιμοποιήσαμε τη προτεινόμενη μέθοδο κρυπτανάλυσης, τη τεχνικής Ανάλυσης Συχνότητας, καταφέραμε να σπάσουμε τον κώδικα κρυπτογράφησης Vigenère. Ο λόγος για τον οποίο το καταφέραμε αυτό ήταν γιατί γνωρίζαμε το ακριβές μήκος του κλειδιού το οποίο ήταν σχετικά μικρό (500 συνδυασμοί) ώστε να μπορεί να σπάσει γρήγορα. Αν το μήκος του κλειδιού ήταν πολύ μεγάλο ή άγνωστο τότε η τεχνική κρυπτανάλυσης ωμής δύναμης (bruteforce) που χρησιμοποιήσαμε δε θα λειτουργούσε.