هجوم النص المشفر فقط

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

في علم التشفير ، يُعدّ هجوم النص المشفر فقط ( COA )، أو هجوم النص المشفر المعروف، نموذجًا لتحليل الشفرات ، حيث يُفترض أن المهاجم لا يملك سوى مجموعة من النصوص المشفرة . ورغم عدم وجود قناة اتصال تُتيح للمهاجم الوصول إلى النص الأصلي قبل التشفير، إلا أنه في جميع هجمات النص المشفر فقط العملية، يظل المهاجم على دراية جزئية بالنص الأصلي. على سبيل المثال، قد يعرف المهاجم اللغة التي كُتب بها النص الأصلي أو التوزيع الإحصائي المتوقع للأحرف فيه. غالبًا ما تكون بيانات وبروتوكولات الرسائل القياسية جزءًا من النص الأصلي في العديد من الأنظمة المُستخدمة، ويمكن عادةً تخمينها أو معرفتها بكفاءة كجزء من هجوم النص المشفر فقط على هذه الأنظمة.

هجوم

يُعتبر الهجوم ناجحًا تمامًا إذا أمكن استنتاج النصوص الأصلية المقابلة، أو الأفضل من ذلك، المفتاح . ويُعدّ الحصول على أي معلومات، مهما كانت بسيطة، حول النص الأصلي، بالإضافة إلى ما كان معروفًا مسبقًا للمهاجم، نجاحًا بحد ذاته. على سبيل المثال، إذا كان الخصم يرسل نصوصًا مشفرة باستمرار للحفاظ على أمان تدفق البيانات ، فسيكون من المفيد جدًا التمييز بين الرسائل الحقيقية والرسائل الفارغة. حتى مجرد التخمين المدروس لوجود رسائل حقيقية من شأنه أن يُسهّل تحليل حركة البيانات .

في تاريخ علم التشفير ، كانت الشفرات المبكرة، التي تُنفذ باستخدام القلم والورق، تُكسر بسهولة بالاعتماد على النصوص المشفرة فقط. طور علماء التشفير تقنيات إحصائية لمهاجمة النصوص المشفرة، مثل تحليل التردد . وقد جعلت أجهزة التشفير الميكانيكية، مثل إنجما، هذه الهجمات أكثر صعوبة (مع أن علماء التشفير البولنديين تمكنوا تاريخيًا من إجراء تحليل تشفير ناجح باستخدام النصوص المشفرة فقط لإنجما ، وذلك باستغلال بروتوكول غير آمن لتحديد إعدادات الرسالة). وشُنّت هجمات أكثر تطورًا على إنجما باستخدام النصوص المشفرة فقط في بليتشلي بارك خلال الحرب العالمية الثانية ، وذلك من خلال التخمين الذكي للنصوص الأصلية المقابلة للنصوص المشفرة التي تم اعتراضها.

حديث

تسعى جميع أنظمة التشفير الحديثة إلى توفير الحماية ضد الهجمات التي تستهدف النص المشفر فقط. تستغرق عملية التحقق من معايير تصميم التشفير الجديدة عادةً سنوات عديدة، وتشمل اختبارات شاملة لكميات كبيرة من النصوص المشفرة للكشف عن أي انحراف إحصائي عن الضوضاء العشوائية. انظر: عملية معيار التشفير المتقدم . كما تطور مجال إخفاء المعلومات ، جزئيًا، لتطوير أساليب مثل دوال المحاكاة التي تسمح لجزء من البيانات باعتماد الخصائص الإحصائية لجزء آخر. ومع ذلك، أدى سوء استخدام أنظمة التشفير أو الاعتماد على خوارزميات محلية الصنع لم تخضع لتدقيق شامل إلى وجود العديد من أنظمة التشفير الحديثة التي لا تزال عرضة للهجمات التي تستهدف النص المشفر فقط. ومن الأمثلة على ذلك:

أمثلة

  • استخدمت الإصدارات الأولى من برنامج شبكة PPTP الافتراضية الخاصة من مايكروسوفت نفس مفتاح RC4 للمرسل والمستقبل (واجهت الإصدارات اللاحقة مشاكل أخرى). في أي حالة يُستخدم فيها تشفير متدفق مثل RC4 مرتين بنفس المفتاح، يصبح النظام عرضةً لهجوم النص المشفر فقط. انظر: هجوم التشفير المتدفق
  • أثبت بروتوكول الخصوصية المكافئ للشبكات السلكية (WEP)، وهو أول بروتوكول أمان لشبكات الواي فاي ، أنه عرضة للعديد من الهجمات، ومعظمها يعتمد على النص المشفر فقط.
  • A5/1 و A5/2 في نظام GSM
  • تبين لاحقاً أن بعض تصميمات التشفير الحديثة عرضة لهجمات تعتمد على النص المشفر فقط. على سبيل المثال، أكيلاري .
  • تتعرض الشفرات ذات فضاء المفاتيح الصغير جدًا لهجوم القوة الغاشمة، حيث لا يمكن الوصول إلا إلى النص المشفر بمجرد تجربة جميع المفاتيح الممكنة. كل ما يلزم هو طريقة ما لتمييز النص الأصلي الصحيح عن التشويش العشوائي، وهو أمر سهل بالنسبة للغات الطبيعية عندما يكون طول النص المشفر أكبر من مسافة التفرد . ومن الأمثلة على ذلك خوارزمية DES ، التي لا تحتوي إلا على مفاتيح بطول 56 بت. ومن الأمثلة الشائعة حاليًا منتجات الأمان التجارية التي تستمد مفاتيح خوارزميات تشفير منيعة، مثل AES، من كلمة مرور يختارها المستخدم . ولأن المستخدمين نادرًا ما يستخدمون كلمات مرور ذات إنتروبيا قريبة من إنتروبيا فضاء مفاتيح الخوارزمية، فإن هذه الأنظمة غالبًا ما يسهل اختراقها عمليًا باستخدام النص المشفر فقط. ويمكن دائمًا اختراق خوارزمية CSS ذات 40 بت ، المستخدمة لتشفير أقراص الفيديو الرقمية، بهذه الطريقة، حيث يكفي البحث عن بيانات فيديو MPEG-2 .

مراجع

  • أليكس بيريوكوف وإيال كوشيليفيتز، من التحليل التفاضلي للتشفير إلى الهجمات التي تعتمد على النص المشفر فقط، CRYPTO 1998، ص 72-88 ؛