رمزنگاری Vigenere چیست؟

رمزنگاری ویژِنر: یه رمز باحال و قدیمی که هنوزم حرفایی برای گفتن داره!

تا حالا شده بخوای یه پیامی رو واسه دوستت بفرستی که فقط خودتون دوتا بفهمید؟ خب، رمزنگاری ویژِنر دقیقاً همین کارو می‌کنه! البته نه فقط برای دوستت، بلکه برای هر کسی که کلید رمزگشایی رو نداشته باشه.

رمزنگاری ویژِنر یه روش رمزگذاری متنیه که از یه کلید برای جابجایی حروف متن اصلی استفاده می‌کنه. فرض کن یه متن ساده داری، مثلاً "سلام دنیا". حالا یه کلید هم انتخاب می‌کنی، مثلاً "کلید". ویژِنر میاد حرف به حرف متن اصلی رو با استفاده از حروف کلید جابجا می‌کنه و یه متن رمز شده تولید می‌کنه.

یه کم بیشتر درباره تاریخچه و ریاضیاتش

این روش رمزنگاری رو یه آقایی به اسم "بلز دو ویژِنر" توی قرن 16 میلادی ابداع کرد. البته قبل از اون هم یه سری کارهای مشابه انجام شده بود، ولی ویژِنر این روش رو به صورت کامل و مدون ارائه داد. جالبه بدونید که این روش برای سال‌های طولانی به عنوان یه رمز غیرقابل شکستن شناخته می‌شد! دلیلش هم این بود که برخلاف روش‌های ساده‌تر مثل جانشینی تک حرفی (Caesar cipher)، ویژِنر از یه کلید متغیر استفاده می‌کنه، یعنی هر حرف متن اصلی با یه حرف متفاوت جابجا میشه.

از نظر ریاضیاتی، ویژِنر یه نوع رمزگذاری چند الفباییه. یعنی به جای استفاده از یه الفبا برای رمزنگاری، از چندین الفبای مختلف استفاده می‌کنه. هر حرف کلید مشخص می‌کنه که از کدوم الفبا برای رمزنگاری حرف متناظر در متن اصلی استفاده بشه. اینطوری تحلیل رمز خیلی سخت‌تر میشه.

چجوری کار می‌کنه؟ (با مثال!)

فرض کن متن اصلی ما "دیدار در میدان آزادی" باشه و کلیدمون هم "ایران". کاری که می‌کنیم اینه:

1. کلید رو تکرار می‌کنیم تا هم‌اندازه متن اصلی بشه: "ایرانایرانایرانایران".
2. حالا هر حرف متن اصلی رو با حرف متناظر در کلید جمع (یا بهتره بگیم، جابجا) می‌کنیم. این جابجایی بر اساس موقعیت حرف در الفبا انجام میشه. مثلاً اگه "د" حرف چهارم الفبا باشه و "ا" حرف اول، حاصل جمعشون میشه حرف پنجم، یعنی "ر".

اگه بخوایم این رو به صورت یه جدول نشون بدیم، اینطوری میشه:

متن اصلی	کلید	متن رمز شده
د	ا	ر
ی	ی	ک
د	ر	ط
ا	ا	ا
ر	ن	و
د	ا	ر
ر	ی	ک
م	ر	ظ
ی	ا	ی
د	ن	ق
ا	ا	ا
ن	ی	پ
آ	ر	ژ
ز	ا	ظ
ا	ن	ن
د	ا	ر
ی	ی	ک

پس متن رمز شده ما میشه: "رکیطا و رکی ظیقا پ ژظ نرک".

چرا دیگه انقدرها امن نیست؟

با اینکه ویژِنر یه زمانی خیلی قوی بود، ولی امروزه با استفاده از روش‌های تحلیل آماری مثل تحلیل فراوانی (Frequency Analysis) و حدس زدن طول کلید، میشه اون رو شکست. تحلیل فراوانی به این صورت کار میکنه که بررسی میکنه کدوم حرف‌ها توی متن رمز شده بیشتر تکرار شدن. با مقایسه این فراوانی‌ها با فراوانی حروف در زبان اصلی (مثلاً فارسی)، میشه یه سرنخ‌هایی درباره کلید پیدا کرد.

حدس زدن طول کلید هم بر اساس این ایده کار میکنه که اگه طول کلید رو درست حدس بزنیم، میتونیم متن رمز شده رو به چند زیر متن تقسیم کنیم که هر کدوم با یه کلید ثابت رمزگذاری شدن. اینطوری تحلیل هر زیرمتن خیلی ساده‌تر میشه.

هنوزم کاربرد داره؟

با اینکه ویژِنر برای رمزنگاری اطلاعات حساس دیگه مناسب نیست، ولی هنوزم توی بعضی از موارد کاربرد داره. مثلاً برای پنهان کردن اطلاعات توی بازی‌ها، پازل‌ها یا به عنوان یه ابزار آموزشی برای یادگیری اصول اولیه رمزنگاری.

کلمات کلیدی:

• رمزنگاری
• رمزگذاری
• ویژِنر
• کلید رمزنگاری
• تحلیل فراوانی
• امنیت سایبری

سوالات متداول:

رمزنگاری ویژِنر چیه دقیقاً؟

یه روش رمزگذاری متنیه که از یه کلید برای جابجایی حروف متن اصلی استفاده می‌کنه. هر حرف متن اصلی با یه حرف متفاوت جابجا میشه، که این کار تحلیل رمز رو سخت‌تر می‌کنه.

چرا ویژِنر دیگه امن نیست؟

به خاطر روش‌های تحلیل آماری مثل تحلیل فراوانی و حدس زدن طول کلید. این روش‌ها به مهاجم کمک می‌کنن تا سرنخ‌هایی درباره کلید پیدا کنه و متن رمز شده رو رمزگشایی کنه.

ویژِنر هنوزم کاربرد داره؟

بله، برای پنهان کردن اطلاعات توی بازی‌ها، پازل‌ها یا به عنوان یه ابزار آموزشی برای یادگیری اصول اولیه رمزنگاری.

چجوری میشه یه پیام رو با ویژِنر رمزگذاری کرد؟

اول یه کلید انتخاب کن. بعد کلید رو تکرار کن تا هم‌اندازه متن اصلی بشه. بعد هر حرف متن اصلی رو با حرف متناظر در کلید جابجا کن. این جابجایی بر اساس موقعیت حرف در الفبا انجام میشه.