هجوم النص الواضح المعروف
هجوم النص الصريح المعروف ( KPA ) هو نموذج هجوم لتحليل الشفرات، حيث يمتلك المهاجم إمكانية الوصول إلى كل من النص الصريح (المسمى " النص الأصلي ") ونسخته المشفرة ( النص المشفر ). ويمكن استخدام هذين النصين للكشف عن المفاتيح السرية ودفاتر الشفرات . وقد نشأ مصطلح "النص الأصلي" في بليتشلي بارك ، وهي عملية فك التشفير البريطانية خلال الحرب العالمية الثانية ، حيث تم تعريفه على النحو التالي:
مقطع من اللغة الواضحة (أو الشفرة) مهما كان طوله، يُحصل عليه عادةً بحل رسالة مشفرة أو أكثر، ويظهر أو يُعتقد أنه من المحتمل ظهوره في رسالة مشفرة أو أخرى، والتي قد يوفر وسيلة لحلها. [ 1 ] [ 2 ]
— قاموس بليتشلي بارك للتشفير لعام 1944، منسق بواسطة توني سيل، 2001 (ملف PDF) ، صفحة 22
تاريخ
استُخدم مصطلح "crib" في الأصل كترجمة حرفية أو بين السطور لنص بلغة أجنبية - عادةً نص لاتيني أو يوناني - قد يُطلب من الطلاب ترجمته من اللغة الأصلية.
تعتمد فكرة "المفتاح" على أن علماء التشفير كانوا ينظرون إلى نص مشفر غير مفهوم ، ولكن إذا كان لديهم دليل على كلمة أو عبارة يُتوقع وجودها في النص المشفر، فسيكون لديهم "مفتاح"، وهو اختبار لفك تشفيره. إذا نجحت هجماتهم العشوائية على الشفرة في بعض الأحيان في إنتاج تلك الكلمات أو (يفضل) العبارات، فسيعرفون أنهم ربما على الطريق الصحيح. عندما تظهر تلك الكلمات أو العبارات، فإنهم يعيدون إدخال الإعدادات التي استخدموها لكشفها إلى الرسالة المشفرة بأكملها لتحقيق نتيجة فعالة.
في حالة جهاز إنجما ، كانت القيادة العليا الألمانية شديدة الحرص على أمن النظام ككل، وأدركت احتمالية وجود أدوات لفك التشفير. أما المشغلون العاديون، فكانوا أقل حذرًا. إذ كان فريق بليتشلي بارك يخمن جزءًا من النص الأصلي بناءً على وقت إرسال الرسالة، ومن خلال التعرف على الرسائل التشغيلية الروتينية. على سبيل المثال، كان الألمان يرسلون تقريرًا يوميًا عن حالة الطقس في نفس الوقت كل يوم. ونظرًا للأسلوب المنظم للتقارير العسكرية، كان التقرير يحتوي على كلمة " Wetter " (الألمانية التي تعني "الطقس") في نفس الموضع في كل رسالة. (ساعدت معرفة أحوال الطقس المحلية فريق بليتشلي بارك على تخمين أجزاء أخرى من النص الأصلي أيضًا). كما كان المشغلون الآخرون يرسلون تحيات أو مقدمات نمطية. وكان أحد الضباط المتمركزين في منخفض القطارة يُبلغ باستمرار أنه ليس لديه ما يُبلغه. [ 3 ] وتُعد عبارة "هايل هتلر"، التي تظهر في نهاية الرسالة، مثالًا آخر معروفًا. [ 4 ]
في بليتشلي بارك خلال الحرب العالمية الثانية ، بُذلت جهودٌ حثيثة لاستخدام رسائل ذات نصٍ واضح (بل وإجبار الألمان على إنتاجها). فعلى سبيل المثال، عندما كانت الأسرار غير متوفرة، كان بليتشلي بارك يطلب أحيانًا من سلاح الجو الملكي "زرع" منطقة معينة في بحر الشمال بالألغام (وهي عملية عُرفت فيما بعد باسم " البستنة " ). وكانت رسائل إنجما التي تُرسل لاحقًا غالبًا ما تحتوي على اسم المنطقة أو الميناء المُهدد بالألغام. [ 5 ]
كان الألمان أنفسهم متعاونين للغاية في هذا الشأن. فكلما أرسل أي من عملاء الخيانة المزدوجة الألمان رسالة (كتبها البريطانيون) إلى ضباط الاتصال بهم، كان هؤلاء الضباط يعيدون تشفير الرسالة كلمة بكلمة على جهاز إنجما لإرسالها إلى برلين.
عندما كشف جندي ألماني أسير أثناء استجوابه أن مشغلي جهاز إنجما قد تلقوا تعليمات بتشفير الأرقام عن طريق كتابتها بالأحرف، راجع آلان تورينج الرسائل التي تم فك تشفيرها، وتوصل إلى أن الرقم " eins " ("واحد") هو السلسلة الأكثر شيوعًا في النص الأصلي ( قانون بنفورد ). قام تورينج بأتمتة عملية التشفير، فأنشأ فهرس "eins " ، الذي يفترض أن " eins " مُشفّر في جميع مواضع النص الأصلي. تضمن الفهرس جميع المواضع الممكنة لمختلف الدوارات، ومواضع البداية، وإعدادات مفاتيح جهاز إنجما. [ 6 ]
استغل مكتب التشفير البولندي أيضاً "الاختصارات" في "طريقة ANX" قبل الحرب العالمية الثانية (استخدام الألمان لـ "AN"، وهي كلمة ألمانية تعني "إلى"، متبوعة بـ "X" كفاصل لتشكيل النص "ANX"). [ 7 ]
استخدمت الولايات المتحدة وبريطانيا أنظمة أشرطة لمرة واحدة ، مثل نظام 5-UCO ، لنقل بياناتهما الأكثر حساسية. كانت هذه الأجهزة محصنة ضد هجمات النص الصريح المعروف؛ إلا أنها كانت روابط مباشرة بين نقطتين، ما استلزم كميات هائلة من الأشرطة لمرة واحدة. اعتُبرت أجهزة التشفير الشبكية عرضة لهجمات التشفير غير المصرح به، واستُخدمت تقنيات متنوعة لإخفاء بداية ونهاية الرسالة، بما في ذلك تقسيم الرسائل إلى نصفين وإرسال الجزء الثاني أولًا ، وإضافة حشو غير مفهوم في كلا الطرفين. أسفرت هذه الممارسة الأخيرة عن حادثة شهيرة خلال الحرب العالمية الثانية، عندما لم يكن الحشو غير المفهوم " يتساءل العالم " غير مفهوم بما فيه الكفاية، فتم تفسيره بشكل خاطئ على أنه جزء من الرسالة الأصلية، ما دفع الأدميرال الأمريكي ويليام هالسي الابن إلى تغيير خططه.
كان جهاز التشفير KL -7 ، الذي طُرح في منتصف خمسينيات القرن العشرين، أول جهاز تشفير أمريكي يُعتبر آمنًا ضد هجمات النص الصريح المعروف. [ 8 ] : ص 37
تُعدّ الشفرات التقليدية عرضةً لهجوم النص الأصلي المعروف. فعلى سبيل المثال، يمكن فك تشفير شفرة قيصر باستخدام حرف واحد من النص الأصلي والنص المشفر لفك التشفير بالكامل. أما شفرة الاستبدال أحادية الأبجدية العامة ، فتحتاج إلى عدة أزواج من الأحرف وبعض التخمين إذا كان عدد الأزواج المختلفة أقل من 26 زوجًا.
انظر أيضاً
ملحوظات
- ↑ جوردون ويلشمان ، قصة الكوخ السادس: كسر رموز إنجما ، ص 78.
- ↑ مايكل سميث، "كيف بدأ الأمر: بليتشلي بارك يذهب إلى الحرب"، في بي. جاك كوبلاند ، محرر، كولوسوس: أسرار أجهزة الكمبيوتر الخاصة بفك الشفرات في بليتشلي بارك .
- ↑ لي، لويد إي. (1991). الحرب العالمية الثانية: بوتقة العالم المعاصر: تعليقات وقراءات . نيويورك: إم إي شارب. ص 240. ISBN 0-87332-731-4.
- ↑ جيجل، لورا (29 مايو 2019). "آلة إنجما النازية لصنع الشفرات معروضة للبيع في مزاد علني" . لايف ساينس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2020 .
- ↑ سينغ، سيمون ( 1999). كتاب الشفرات . نيويورك: آرو. ص 184. ISBN 0-385-49532-3.
- ^ هوفستاتر، د. توشر، كريستوف (2004). آلان تورينج : حياة وإرث مفكر عظيم . برلين نيويورك: سبرينغر. ص. 455. ردمك 3540200207.
- ↑ ماريان ريجيفسكي ، "ملخص لأساليبنا لإعادة بناء ENIGMA وإعادة بناء المفاتيح اليومية، والجهود الألمانية لإحباط تلك الأساليب"، الملحق ج لـ Władysław Kozaczuk ، Enigma ، 1984، ص 243-44.
- ↑ تاريخ أمن الاتصالات الأمريكية؛ محاضرات ديفيد ج. بوك ، وكالة الأمن القومي (NSA)، المجلد الأول، 1973، نُشر جزء منه عام 2008، ورُفعت عنه السرية في 14 أكتوبر 2015. اقتباس: "كان جهاز KL-7 أول جهاز لدينا مصمم لخدمة شبكات ضخمة جدًا، قادر على التعامل مع النصوص العادية والمشفرة المتطابقة. ولأول مرة، أصبح بإمكان الشخص الموجود في مركز التشفير أخذ رسالة وكتابتها في الجهاز كما هي، دون تغيير المسافات بين الكلمات، أو تقسيم الرسالة إلى نصفين وإرسال الجزء الأخير أولًا، ودون الحاجة إلى إعادة صياغة نص الرسالة قبل إرسالها."
مراجع
- فلاديسلاف كوزاتشوك ، إنجما: كيف تم فك شفرة الآلة الألمانية، وكيف قرأها الحلفاء في الحرب العالمية الثانية ، حرره وترجمه كريستوفر كاسبارك، فريدريك، دكتور في الطب، منشورات جامعة أمريكا، 1984، رقم ISBN 0-89093-547-5.
- ماريان ريجيفسكي ، "ملخص لأساليبنا لإعادة بناء ENIGMA وإعادة بناء المفاتيح اليومية، والجهود الألمانية لإحباط تلك الأساليب"، الملحق ج لكتاب فلاديسلاف كوزاتشوك ، Enigma ، 1984، ص 241-45.
- ويلشمان، جوردون (1982)، قصة الكوخ السادس: فك رموز إنجما ، هارموندسوورث: ألين لين، رقم ISBN 0-7139-1294-4
- سميث، مايكل (2006)، "كيف بدأت: بليتشلي بارك تدخل الحرب"، في كوبلاند، ب. جاك (محرر)، كولوسوس: أسرار حواسيب فك الشفرات في بليتشلي بارك ، أكسفورد: مطبعة جامعة أكسفورد، ISBN 978-0-19-284055-4
- جيجل، لورا (29 مايو 2019). "آلة إنجما النازية لصنع الشفرات معروضة للبيع في مزاد علني" . لايف ساينس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2020 .
- الهجمات المشفرة
- آلة إنجما
