شفرة قيصر

شفرة قيصر تعتبر في علم التعمية التقليدي (classic cryptography)‏ هي وسيلة لتشفير النصوص، هذه الشفرة شاع استخدامها قديما ويُعتقد أن يوليوس قيصر كان أول من استخدم هذه الوسيلة وكان ذلك بين 58 ق.^[1][2][3]م حتى 51 ق.م، وخوارزمية التشفير كانت جدا بسيطة إذ انه كان يبدل الحرف المُراد تشفيره بالحرف الثالث الذي يليه، أي لو أراد تشفير حرف "ا" كان يكتب مكانه حرف "ث" وهكذا . عندما اخذ زمام الأمور اغسطس كانت الإزاحة مقدار حرفين فقط !

حسب المعايير الحديثة هذا النوع من التشفير هو غير امن البتة إذ انه من النص المشفر يمكن استنباط النص الأصلي، وذلك لان توزيع الحروف في النص لا يتغير وبالتالي حسب التوزيع الأصلي للغة الاصل يمكن استنباط النص الأصلي، هذا النوع من الهجمات يسمى : هجوم النص المشفر فقط .

تعريفات

قبل البدأ بتعريف عملية التشفير هذه نبدأ بالمصطلحات الأساسية :

1. النص والذي سنرمز له بالحرف P وهو مركب من حروف ومجموعة كل الحروف التي يمكن استخدامها تُسمى الأبجدية ولها نرمز بالحرف ${\displaystyle \Sigma }$ مثلا : مقال ويكيبيديا تقليدي مكتوب باللغة العربية، النص P هو المقال ومجموعة الحروف هي احرف اللغة العربية أو الأبجدية العربية .
2. النص بعد التشفير سنرمز له بالحرف C .
3. وعادة ما يُستخدم في التشفير مفتاح سري والذي يعرفه فقط باعث الرسالة ومتلقيها ونرمز له عادة بالحرف k .

عملية التشفير وفكه

عملية التشفير هي دالة، نرمز لها بالحرف E , من مجموعة ازواج النصوص الظاهرة والمفاتيح لمجموعة النصوص المشفرة أي : ${\displaystyle E:(P,k)\to C}$ وفي هذه الحالة : ${\displaystyle C=E(P,k)=(P+k){\pmod {26}}}$

اما فك التشفير فهي أيضا دالة، نرمز لها بالحرف D , وهي من مجموعة ازواج النصوص المشفرة والمفاتيح لمجموعة النصوص الظاهرة أي : ${\displaystyle P=D(C,k)=(C-k){\pmod {26}}}$

في حالة شفرة قيصر كان k=3 , كما أنَّ k بين 1 و- 25 .

كسر الشفرة

شفرة قيصر الاصلية (أي عندما k=3) فان معرفة طريقة التشفير هذا يمكن أيضا من فك التشفير بسهولة، ولكن إذا لم نعرف المفتاح يمكننا فك التشفير بواسطة تجربة كل المفاتيح وتحليل النص الذي نحصل عليه فاذا كان النص ذا معنى -يمكن بواسطة العين- حينها المفتاح هذا هو المطلوب .

لعل الوسيلة الأخيرة تتطلب كثير من العمل على وجه الخصوص إذا كان النص جدا طويلا ( أي أكثر من 32 جيجا مثلا ) حينها يمكن الاستعانة بوسائل أخرى منها محاولة مُطابقة توزيع الحروف، مثلا في الإنجليزية الحرف e شائع جدا لذا فان توزيعه في النصوص سيكون عاليا (هذا غير مضمون دائما ولكن كثير من النصوص هذا الأمر ينجح ) لذا فان تبيان توزيع الحروف في النص ومُطابقته مع التوزيع الأصلي للحروف في الإنجليزية يُمكن من معرفة مقدار الإزاحة .

مصادر

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة رياضيات
• موسوعة تعمية
• موسوعة روما القديمة