Žilber Vernam
Žilber Vernam | |
|---|---|
| Datum rođenja | 3. april 1890. |
| Mesto rođenja | Bruklin, SAD |
| Datum smrti | 7. februar 1960. (69 god.) |
| Mesto smrti | SAD |
Žilber Vernam (3. april 1890 - 7. februar 1960) bio je diplomac „Politehničkog instituta u Vusteru” 1914. i inženjer AT&T-a, koji je 1917. izumeo dodatak za alfabetske šifre zamene, a zatim je postao i ko-pronalazač automatizovanog šifrovanja jednokratnim ključem (One-time Pad - OTP). Vernam je predložio uvođenje teleprinterskog šifrovanja u kome bi se prethodno pripremljen ključ, čuvan na papirnoj traci, kombinovao sa karakterima otvorenog teksta poruke, da bi se dobio šifrat. Vernam je kasnije radio za „Poštansku telegrafsku kompaniju” (Postal Telegraph Company), nakon što je „Vestern Union” (Western Union) preuzeo tu kompaniju 1943. godine, postaje njihov zaposleni. Njegov kasniji rad se uglavnom odnosio na automatizovane telegrafske sisteme.
Vernamov patent[uredi | uredi izvor]
Kombinovana funkcija koju je Vernam patentirao 22. jula 1919. godine[1], je operacija isključive disjunkcije, koja se primenjuje na pojedinačnim impulsima ili bitovima da bi se šifrovali karakteri u Baudovom kodu. Vernam nije koristio izraz isključiva disjunkcija (EKSILI) u svom patentu, ali je implementirao tu operaciju u radu releja. U primeru koji je Vernam dao, otvoreni tekst je karakter A, koji se šifruje kao „++---” u Baudovom kodu, dok je ključ karakter B, šifrovan kao „+--++”. Rezultujući šifrat bio bio karakter G, predstavljen kao „-+-++”. Kombinovanjem karaktera G sa karakterom ključa B, dobio bi se rezultat „++---”, koji predstavlja početni otvoreni tekst A.[2] Američka Nacionalna sigurnosna agencija je nazvala ovaj patent kao "verovatno jedan od najvažnijih u istoriji kriptografije".[3]
Jednokratna šifra[uredi | uredi izvor]
Nedugo nakon objavljivanja patenta, Džozef Mauborgn, u to vreme kapetan američke vojske u brigadi veze, predložio je da ključ, čuvan na papirnoj traci, sadrži i nasumične informacije. Te dve ideje, kada se kombinuju, predstavljaju oblik automatske jednokratne šifre, iako nijedan od njih nije tada koristio taj naziv.
Klod Šenon, takođe zaposlen u to vreme u Belovim laboratorijama kao i Vernon, dokazao je da jednokratnu šifru, propisno primenjenu, nije moguće razbiti. Istraživanjnje je obavio tokom drugog svetskog rata, a kasnije i objavio oktobra 1949. godine. Takođe je dokazao da svaki sistem za koji se smatra da nije moguće razbiti i dešifrovati, mora da poseduje iste karakteristike kao i jednokratna šifra: ključ za šifrovanje mora biti istinski nasumičan, iste veličine kao i otvoreni tekst, da se nikad ponovo ne koristi u celini ili delimično, i da ostane tajan.[4]
Vernamova šifra[uredi | uredi izvor]
U modernoj terminologiji, Vernamova šifra je sekvencijalni način šifrovanja na osnovu simetričnog algoritma. Otvoreni tekst koji se šifruje kombinuje se sa nasumičnim ili pseudonasumičnim podacima iste dužine, da bi se generisao šifrovani tekst, korišćenjem logičke EKSILI (XOR) funkcije. Simbol za oznaku funkcije je ⊕ [5] i može se predstaviti pomoću sledeće tablice istinitosti, gde + predstavlja tačnu vrednost, dok - predstavlja netačnu.
| A | B | A ⊕ B |
| − | − | − |
| − | + | + |
| + | − | + |
| + | + | − |
Vernamova šifra je recipročna, što znači da se isti niz podataka koristi kako za šifrovanje otvorenog teksta, tako i za dešifrovanje šifrata:
- Otvoreni tekst ⊕ Ključ = Šifrat
takođe:
- Šifrat ⊕ Ključ = Otvoreni tekst
Ako je niz podataka koji se koristi kao ključ stvarno nasumičan, onda se dobija efekat jednokratne šifre. Pseudonasumični podaci koji se koriste moraju nastati od strane sigurnog generatora slučajnih brojeva da bi šifra bila efektivna. Jedan od primera Vernamove šifre koji se uobičajeno koristi na Internetu je RC4.
Ukoliko se koristi isti tok podataka za dve poruke, efekat šifrovanja se može eliminisati, čime se dobijaju dva otvorena teksta nad kojima je izvršena funkcija isključive disjunkcije. Ovakav tekst se može odvojiti korišćenjem lingvističkih tehnika kriptoanalize.
- Šifrat1 ⊕ Šifrat2 = Otvoreni tekst1 ⊕ Otvoreni tekst2
Greška operatora ove vrste je omogućila kriptoanalizu Lorencove šifre od strane Britanaca tokom Drugog svetskog rata. Bil Tat je ustanovio na koji način se niz podataka generiše, što mu je omogućilo da dešifruje i pročita veliku količinu poruka nemačke Vrhovne komande, iako nikada nije video Lorencovu mašinu.[6]
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ „S. VERNAM - Secret signaling system”.
- ^ „Vernam”. www.cryptomuseum.com. Pristupljeno 14. 5. 2020.
- ^ Klein, str. 3 “Vernam had invented the unbreakable cipher: “one-time tape” (OTT) for on-line TTY encryption. In 1919. he was granted a patent, perhaps one of the most important in the history of cryptography.”
- ^ Shannon 1949
- ^ Klein, str. 2
- ^ Tutte 2006, str. 4–6
Literatura[uredi | uredi izvor]
- Klein, Melville, Securing Record Communications: The TSEC/KW-26 (PDF), Arhivirano iz originala 10. 10. 2012. g., Pristupljeno 12. 4. 2012
- Shannon, C.E. (oktobar 1949), „Communication Theory of Secrecy Systems”, Bell System Technical Journal, 28 (4): 656—715, doi:10.1002/j.1538-7305.1949.tb00928.x, hdl:10338.dmlcz/142933
- Tutte, W. T. (19. 6. 1998), Fish and I (PDF), Arhivirano iz originala 14. 01. 2009. g., Pristupljeno 7. 4. 2012 Transcript of a lecture given by Prof. Tutte at the University of Waterloo
- Vernam, Gilbert S. (1926), „Cipher Printing Telegraph Systems For Secret Wire and Radio Telegraphic Communications”, Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, 55: 109—115, doi:10.1109/T-AIEE.1926.5061224
- Vernam, Gilbert S. (april 1932), „An Automatic Concentration Unit for Printing Telegraph Circuits”, Electrical Communication: 200
- Vernam, Gilbert S. (jul 1938), „Printing Telegraph Operation of Way Wires”, AIEE Transactions, 57 (7): 365, doi:10.1109/t-aiee.1938.5057823
- Vernam, Gilbert S. (april 1958), „Printing Telegraph Systems For Secret Wire and Radio Telegraphic Communications”, Western Union Technical Review, 12 (2): 37 Also in Vernam, Gilbert S. (1958), „Automatic telegraph switching system plan 55-A”, Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, Part I: Communication and Electronics, 77 (2): 239—247, doi:10.1109/TCE.1958.6372793
