Vigenere密码碰撞

Question

我一直在阅读奥马松的“严肃密码学”一书，开始学习密码学。有一部分作者建议使用置换的加密应该如何保证这些属性的安全。

1. 它应该是一个置换，它是字母A到Z的重排，这样每个字母都有一个唯一的逆序。例如，将字母A、B、C和D分别转换为C、A、D和B的替换是一个置换，因为每个字母映射到另一个字母上。但是一个把A，B，C，D转换成D，A，A，C的替换不是置换，因为B和C都映射成A，有置换，每个字母正好有一个逆。
2. 排列应由键决定。
3. 不同的键应该导致不同的排列。
4. 排列应该是随机的。

对于第一个属性，我想知道Vigenere密码是否可以被认为是安全的(主要基于上述这些排列规则)，因为某些密钥会导致冲突。

例如，Message = "ABBA“// Key = "BA”

=> Ciphertext = "BBCA"，与"A“和"B”发生碰撞。

Answer 1

您所规定的规则适用于使用一个字母的替换密码，例如，当每个字母被同一个密钥加密时。

Vigenere密码使用多个字母(每个键的字母各一个)，因此所述规则分别适用于每个字母。

在你的例子中，你使用长2的键，这意味着:1，3，5，7.字母使用相同的排列(A键)2，4，6，8加密.字母使用相同但不同的排列加密(键"B")

“键A置换”和“键B置换”之间的省略不算在内，因为您使用的是两个不同的键。

基本上，您可以理解使用Vigenere密码作为一个明文的n个替换密码，逐个字母地修改它们。

Answer 2

您所说的碰撞实际上是一个不动点，加密映射不会“移动”或“更改”符号。

如果vigenere键是均匀分布的，有时会发生这种情况。这不是问题。事实上，没有不动点的密码是弱的，因为它看起来不够随机。

即使是像AES这样的现代分组密码，也被设计成像一个随机排列。因此，它们有时会产生一个定点。

具体来说，Enigma在第二次世界大战中受到攻击，因为插件的设计避免了一个定点，因此在Enigma下没有任何字母可以映射到自己。请参阅这个问题关于更改Enigma设计以避免此弱点的可能性。

一般情况下，由于密码运算方式等因素的影响，现代密码能否在实践中被攻击是一个复杂得多的问题。不动点自由排列是否存在缺陷？问题得到了很好的讨论，并给出了一些非常详细的答案。