פוענח מסר מוצפן מימי מלחמת האזרחים האמריקנית

29/12/2010 ב- 08:19 | פורסם במאחורי סינרה של ההיסטוריה | סגור לתגובות על פוענח מסר מוצפן מימי מלחמת האזרחים האמריקנית
תגים: ,

במחצית המאה ה-15, טייל המלומד ליאון בטיסטה אלברטי בגני הוותיקן, כשנתקל בידידו ליאונרדו דאטו, מזכיר האפיפיור. הם בירכו זה את זה ואחר חילופי דברים אחדים, מצאו עצמם משוחחים על סוגיות הקשורות בהצפנה. בעקבות שיחה מקרית זאת, נעשתה פריצת הדרך המשמעותית ביותר בתחום ההצפנה מזה מאלף שנה. אלברטי פיתח סוג חדש של הצפנה, הקרוי כיום "הדיסק של צופן אלברטי" (Alberti cipher disk). את צופן זה פרסם בחיבורו 'De Componendis Cifris' בשנת 1466.

עד אותם ימים, "צפני ההחלפה" היו צפנים בהם הוחלפה כל אות בהודעה הסודית, באות אחרת. למשל –

אלף-בית רגיל:

א-ב-ג-ד-ה-ו-ז-ח-ט-י-כ-ל-מ-נ-ס-ע-פ-צ-ק-ר-ש-ת

אלף-בית להצפנה:

פ-ו-ט-א-ר-ק-ל-ח-י-ע-כ-ג-ד-ש-ת-צ-מ-נ-ה-ב-ס-ז

מכאן, קוד = הקא.

אלברטי הציע להשתמש באלף-בית כפול להצפנה, ולהחליף ביניהם לסירוגין בזמן ההצפנה. למשל –

אלף-בית רגיל:

א-ב-ג-ד-ה-ו-ז-ח-ט-י-כ-ל-מ-נ-ס-ע-פ-צ-ק-ר-ש-ת

אלף-בית להצפנה 1:

פ-ו-ט-א-ר-ק-ל-ח-י-ע-כ-ג-ד-ש-ת-צ-מ-נ-ה-ב-ס-ז

אלף-בית להצפנה 2:

ש-ד-ג-כ-ע-י-ח-ל-ת-צ-מ-נ-ה-ב-ס-ז-ק-ר-א-ט-ו-פ

לדוגמא, אם ברצוננו להצפין את המילה 'הללויה', נצפין את האות הראשונה על פי ה"אלף-בית להצפנה" הראשון, כך שהאות ה הופכת לאות ר, אבל את האות השנייה נצפין על פי ה"אלף-בית להצפנה" השני, כך שהאות ל הופכת לאות נ. על מנת להצפין את האות השלישית נשוב להשתמש ב"אלף-בית להצפנה" הראשון, וכדי להצפין את האות הרביעית נחזור ל"אלף-בית להצפנה" השני. לפיכך, תוצפן האות ל הראשונה באות נ, ואילו האות ל השנייה תוצפן כאות ג. מכאן, הללויה = רנגיעע.

יתרונו של "צופן אלברטי" טמון בכך שאותיות זהות בהודעה הסודית אינן מופיעות בהכרח כאותיות זהות בטקסט המוצפן. וכך האות ל המופיעה במילה הללויה פעמיים ברציפות, מוצפנת באופן שונה בכל פעם. בדומה לכך, האות ע שמופיעה פעמיים בטקסט המוצפן מייצגת כל פעם אות אחרת בהודעה הסודית – תחילה האות י ואחר כך האות ה.

אלברטי לא הצליח לפתח את הרעיון שלו לכדי שיטה שלמה. משימה זו הושלמה בשנת 1553 בידי הקריפטוגרף האיטלקי ג'ובני בטיסטה בלאסו, ובסופו של דבר, בשנת 1586, בידי הדיפלומט הצרפתי בלז דה ויז'נר, שהתעניין בהצפנה מטעמים מעשיים. חוסנו של צופן ויז'נר (Vigenère cipher) הקרוי לכבודו, טמון בכך שהוא משתמש במספר אותיות האלף-בית לשם הצפנה. הווה אומר, 22 "אלף-בית להצפנה" כדי להצפין הודעה אחת בעברית.

השלב הראשון בתהליך הצפנה זה הוא שרטוט "ריבוע ויז'נר", המורכב מאלף-בית רגיל ואחריו 21 "אלף-בית להצפנה", כשכל אחד מהם מוסט באות יחידה, ביחס ל"אלף-בית להצפנה" הקודם. את ההודעה הסודית ניתן להצפין על פי כל אחד מבין 22 ה"אלף-בית להצפנה", את האות הראשונה על פי שורה 8, את האות השנייה על פי שורה 3 ואת האות השלישית על פי שורה 12 וכן הלאה. דהיינו, שורות שונות ב"ריבוע ויז'נר" משמשות את השולח להצפנת אותיות שונות בהודעה הסודית.

על מנת לפענח את הטקסט המוצפן ולקרוא את ההודעה הסודית, חייב הנמען לדעת איזו מן השורות ב"ריבוע ויז'נר" שימשה את השולח כדי להצפין כל אות. לפיכך, צריך הוא לדעת מהי מילת המפתח שנעשה בה שימוש במהלך ההצפנה.

לדוגמא, הבה נצפין באמצעות מילת המפתח ליליפוט את ההודעה הבאה: "מחר תפרוץ מלחמה". תחילה יש לרשום את מילת המפתח מעל להודעה הסודית שוב ושוב, כדי שכל אות בהודעה תהיה קשורה לאות ממילת המפתח.

מילת מפתח: ל-י-ל-י-פ-ו-ט-ל-י-ל-י-פ-ו
הודעה סודית: מ-ח-ר-ת-פ-ר-ו-ץ-מ-ל-ח-מ-ה
טקסט מוצפן: ב-…

על מנת להצפין את האות מ, היא האות הראשונה בהודעה הסודית, נמצא את אות המפתח שמעליה, היא האות ל. ניווכח כי השורה שמתחילה באות ל ב"ריבוע ויז'נר" היא מס' 12, ושורה זו היא שתשמש אותנו כ"אלף-בית להצפנה", כדי למצוא את האות החלופית לאות מ: הטור שבראשו מופיעה האות מ נפגש עם שורה 12 באות ב. הנה כי כן, האות מ בתחילת ההודעה הסודית מיוצגת על ידי האות ב בטקסט המוצפן.

הצופן של הדיפלומט הצרפתי בן המאה ה-16 חזר לכותרות לפני ימים אחדים. 145 שנים לאחר שתמה מלחמת האזרחים האמריקנית, שבה ניצחו מדינות האיחוד את מדינות הקונפדרציה, הוחלט במוזיאון הקונפדרציה (Museum of the Confederacy) לפתוח בקבוקון זכוכית שמצוי היה במחסניו מאז שנת 1896. בתוך הבקבוקון נמצאו כדור רובה, חוט לבן ופתק נייר שהכיל בתוכו מסר בלתי מובן:

SEAN WIEUIIUZH DTG CNP LBHXGK OZ BJQB FEQT XZBW JJOY TK FHR TPZWK PVU RYSQ VOUPZXGG OEPH CK UASFKIPW PLVO JIZ HMN NVAEUD XYF DURJ BOVPA SF MLV FYYRDE LVPL MFYSIN XY FQEO NPK M OBPC FYXJFHOHT AS ETOV B OCAJDSVQU M ZTZV TPHY DAU FQTI UTTJ J DOGOAIA FLWHTXTI QLTR SEA LVLFLXFO

הרשויות ידעו על דיסק ההצפנה של הקונפדרציה (Confederate Cipher Disc), וכעבור זמן-מה פוענחה ההודעה ונתברר כי צדקו, וזו הוצפנה באמצעות "צופן ויז'נר"  ושימוש במפתח: Manchester Bluff.

"Gen'l Pemberton: You can expect no help from this side of the river. Let Gen'l Johnston know, if possible, when you can attack the same point on the enemy's lines. Inform me also and I will endeavor to make a diversion. I have sent some caps. I subjoin a despatch from Gen Johnston."

במהלך ההצפנה נעשו כמה שגיאות כתיב:

EAPS = CAPS
JNFORM = INFORM
DIVECSION = DIVERSION

המסר נכתב ב-4 ביולי 1863 ויועד עבור גנרל ג'ון קליפורד פמברטון מצבא הקונפדרציה, ביום שבו הודיע על כניעת העיר ויקסבורג (Vicksburg) לידי כוחות האיחוד בפיקודו של הגנרל יוליסס גרנט, אך הפתק מעולם לא הגיע לידיו. ככל הנראה, נכתב בידי מייג'ור-ג'נרל ג'ון ג'ורג ו'וקר, מפקד צבא הקונפדרציה בגזרה המערבית של המיסיסיפי. הוא לא ידע כלל כי העיר עומדת להיכנע.

מודעות פרסומת

בלוג בוורדפרס.קום.
Entries וכן תגובות feeds.