Hva er en chiffer?

I kryptografi er en chiffer en algoritme som brukes til å utføre kryptering og/eller dekryptering. Noen mennesker kan bruke den alternative stavemåten "cypher", men betydningen er fortsatt den samme. I vanlig bruk kan begrepene kode og chiffer betraktes som synonyme. Innen kryptografi er de to imidlertid forskjellige.

Koder er egentlig ikke chiffer

En kode beskriver vanligvis et system der visse ord eller uttrykk tildeles en betydning. Kodeordene eller frasene kan ha en legitim, godt forstått betydning, men koden implementerer en sekundær betydning som bare de som er "kunnskapende" kan forstå. Alternativt kan koden være en helt meningsløs kombinasjon av tegn.

For eksempel kan to agenter som ønsker å bekrefte at de kan stole på hverandre bruke et par kodesetninger. "Jeg hører at været i Paris er fint på denne tiden av året." og "Jeg har alltid vært mer partisk til Dublin personlig." kan være et par utfordring-respons-kodefraser. En av fordelene med å bruke kodesetninger med etablerte og sekundære betydninger er at en utenforstående observatør kan vurdere samtalen som helt uvanlig og usannsynlig å ha en skjult mening. Et slikt kodesetningssystem drar nytte av plausibel benektelse.

Forsiktighet må imidlertid utvises slik at de valgte frasene sannsynligvis ikke blir brukt av en tilfeldig forbipasserende. Hvis den første kodefrasen snakkes til et tilfeldig medlem av offentligheten, kan de synes det er litt rart, men ellers bare inaktiv tjut-chat. Kodesvaret bør velges slik at det gir mening for alle som lytter, men det er ekstremt lite sannsynlig at det blir sagt av noen tilfeldig person.

Noen koder bruker kanskje ikke hele ord i det hele tatt. For eksempel kan "UBDIBF" være et kodeord som brukes for å indikere "oppdrag fullført, alle mål oppfylt". Alle som ser eller hører en slik kode vil kunne anta at en hemmelig melding sendes. Uten å vite koden, ville de imidlertid ikke være i stand til å bestemme betydningen. Slike koder tjener på å være kortere og enklere å overføre. Begge metodene risikerer også at operatøren glemmer riktig kode å bruke.

Chiffer

En chiffer er en algoritmisk måte å mangle en melding på en slik måte at utdata, kjent som en chiffertekst, ikke kan forstås. For å forhindre at hele chifferen blir ubrukelig så snart noen forstår hvordan det fungerer, brukes en "nøkkel" for å variere utgangen.

I moderne kryptografi er det to forskjellige måter å definere algoritmer på. Den første er av typen nøkkel. En symmetrisk chiffer bruker samme nøkkel for å kryptere og dekryptere data. En symmetrisk nøkkel blir vanligvis referert til som den hemmelige nøkkelen. En asymmetrisk chiffer bruker to forskjellige nøkler, en for å kryptere data og en for å dekryptere. Vanligvis er den asymmetriske nøkkelen som brukes til å kryptere data kjent som den offentlige nøkkelen, mens dekrypteringsnøkkelen omtales som den private nøkkelen. Ved å bruke dem på denne måten lar hvem som helst kryptere en melding, trygg på at bare den legitime eieren av den private nøkkelen kan dekryptere og lese meldingen.

Chiffer kan også klassifiseres som en strøm- eller blokkchiffer. Et strømchiffer krypterer en kontinuerlig strøm av symboler. En blokkchiffer krypterer blokker med data i fast størrelse, da slike blokkchiffer trenger utfylling hvis dataene ikke akkurat passer til blokkstørrelsen.

Klassiske vs moderne chiffer

Klassiske chiffer var relativt enkle. Dette var nødvendig på grunn av de lave teknologiske nivåene som nødvendiggjorde at chiffer var brukbare for hånd eller ved hjelp av enkle verktøy. Disse hadde en tendens til å innebære transponering eller substitusjon. Et substitusjons-chiffer som Cæsar-chifferet eller ROT13 erstatter en bokstav i alfabetet med en annen. I ROT13 er hver bokstav erstattet med bokstaven 13 tegn etter seg i alfabetet. En transponeringssiffer fungerer på samme måte, men har ikke samme skift for hver karakter. Slike teknikker, selv når transponeringsalfabetet endres etter hver bokstav, er relativt enkle å knekke. Dette er fordi den mulige tasteplassen er lav, det er bare så mange forskjellige nøkler som kan brukes. Når en fiende forstår chifferen, kan de bare prøve alle nøklene og bryte systemet.

Moderne chiffer er avhengige av Kerckhoffs prinsipp. Det sier at ethvert kryptosystem skal forbli sikkert selv om hele systemet, bortsett fra nøkkelen, er kjent for fienden. Som sådan er moderne chiffer offentlige og godt undersøkt uten å kompromittere deres sikkerhet. Nå må bare nøkkelen holdes hemmelig, en bragd som er mye mer håndterlig enn å holde hele systemet hemmelig.

Konklusjon

Et chiffer er et annet navn for en krypteringsalgoritme. Noen mennesker kan bruke begrepet utskiftbart med kode (som i enciphered = encoded). Dette er strengt tatt ikke riktig. En kode er avhengig av betydningen av koden som forblir hemmelig. En kode kan også bestemmes vilkårlig. Et chiffer er en repeterbar algoritme for kryptering av vilkårlige data. En chiffers sikkerhet er avhengig av nøkkelen som gjenstår hemmeligheten.

Begrepet "siffer" kommer fra det arabiske ordet for null صفر (sifr). Det romerske tallsystemet hadde ikke konseptet null, så da det arabiske tallsystemet spredte seg til Europa i middelalderen, ble det arabiske ordet adoptert inn i middelalderens latinske ad "cifra". Over tid, i England, utviklet dette begrepet seg til ordet "siffer". Det antas at det nye konseptet med null var vanskelig å forstå, så begrepet ble brukt for å referere til en hvilken som helst melding eller kommunikasjon som var vanskelig å forstå selv om den faktisk ikke var kodet eller kryptert.