Vad är ett chiffer?

I kryptografi är ett chiffer en algoritm som används för att utföra kryptering och/eller dekryptering. Vissa människor kan använda den alternativa stavningen "cypher", men innebörden är fortfarande densamma. I vanlig användning kan termerna kod och chiffer anses synonyma. Inom kryptografi är de två dock olika.

Koder är inte riktigt chiffer

En kod beskriver vanligtvis ett system där vissa ord eller fraser tilldelas en betydelse. Kodorden eller fraserna kan ha en legitim, välförstådd betydelse, men koden implementerar en sekundär betydelse som bara de som är "insatta" kan förstå. Alternativt kan koden vara en helt meningslös kombination av tecken.

Till exempel kan två agenter som vill bekräfta att de kan lita på varandra använda ett par kodfraser. "Jag har hört att vädret i Paris är fint den här tiden på året." och "Jag har alltid varit mer partisk med Dublin personligen." kan vara ett par utmaning-svar kodfraser. En av fördelarna med att använda kodfraser med etablerade och sekundära betydelser är att en utomstående observatör kan anse att konversationen är helt ovanlig och sannolikt inte har en dold betydelse. Ett sådant kodfrassystem gynnas av rimlig förnekelse.

Man måste dock vara försiktig så att de valda fraserna sannolikt inte kommer att användas av en slumpmässig förbipasserande. Om den första kodfrasen läses till en slumpmässig medlem av allmänheten, kan de tycka att det är lite konstigt, men annars är det bara en tom chatt. Kodsvaret bör väljas för att vara vettigt för alla som kan lyssna, men det är extremt osannolikt att det sägs av någon slumpmässig person.

Vissa koder kanske inte använder fullständiga ord alls. Till exempel kan "UBDIBF" vara ett kodord som används för att indikera "uppdraget slutfört, alla mål uppfyllda". Alla som ser eller hör en sådan kod skulle kunna anta att något hemligt meddelande skickas. Utan att känna till koden skulle de dock inte kunna avgöra innebörden. Sådana koder tjänar på att vara kortare och lättare att överföra. Båda metoderna riskerar också att operatören glömmer rätt kod att använda.

Chiffer

Ett chiffer är ett algoritmiskt sätt att mangla ett meddelande på ett sådant sätt att utdata, känd som en chiffertext, inte kan förstås. För att förhindra att hela chifferet blir värdelöst så snart någon förstår hur det fungerar, används en "nyckel" för att variera utdata.

I modern kryptografi finns det två distinkta sätt att definiera algoritmer. Den första är av typen av nyckel. Ett symmetriskt chiffer använder samma nyckel för att kryptera och dekryptera data. En symmetrisk nyckel kallas i allmänhet för den hemliga nyckeln. Ett asymmetriskt chiffer använder två olika nycklar, en för att kryptera data och en för att dekryptera. Vanligtvis är den asymmetriska nyckeln som används för att kryptera data känd som den offentliga nyckeln medan dekrypteringsnyckeln hänvisas till som den privata nyckeln. Genom att använda dem på det här sättet kan vem som helst kryptera ett meddelande, säker på att endast den legitima ägaren av den privata nyckeln kan dekryptera och läsa meddelandet.

Chiffer kan också klassificeras som ett stream- eller blockchiffer. Ett strömchiffer krypterar en kontinuerlig ström av symboler. Ett blockchiffer krypterar block av data med fast storlek, eftersom sådana blockchiffer behöver utfyllnad om data inte exakt passar blockstorleken.

Klassiska vs moderna chiffer

Klassiska chiffer var relativt enkla. Detta var nödvändigt på grund av de låga tekniska nivåerna som gjorde att chiffer kunde användas för hand eller med enkla verktyg. Dessa tenderade att involvera införlivande eller substitution. Ett substitutionschiffer som Caesar-chifferet eller ROT13 ersätter en bokstav i alfabetet med en annan. I ROT13 ersätts varje bokstav med bokstaven 13 tecken efter den i alfabetet. Ett transponeringschiffer fungerar på samma sätt men har inte samma skiftning för varje karaktär. Sådana tekniker, även när transponeringsalfabetet ändras efter varje bokstav, är relativt lätta att knäcka. Detta beror på att det möjliga tangentutrymmet är lågt, det finns bara så många olika nycklar som kan användas. När en fiende väl förstår chiffret kan de bara prova alla nycklar och bryta systemet.

Moderna chiffer förlitar sig på Kerckhoffs princip. Det säger att alla kryptosystem ska förbli säkert även om hela systemet, förutom nyckeln, är känt för fienden. Som sådan är moderna chiffer offentliga och väl undersökta utan att äventyra deras säkerhet. Nu behöver bara nyckeln hållas hemlig, en bedrift som är mycket mer hanterbar än att hålla hela systemet hemligt.

Slutsats

Ett chiffer är ett annat namn för en krypteringsalgoritm. Vissa människor kan använda termen utbytbar med kod (som i enciphered = encoded). Detta är dock inte strikt korrekt. En kod förlitar sig på betydelsen av att koden förblir hemlig. En kod kan också bestämmas godtyckligt. Ett chiffer är en repeterbar algoritm för att kryptera godtyckliga data. Ett chiffers säkerhet förlitar sig på nyckeln som återstår hemligheten.

Termen "chiffer" kommer från det arabiska ordet för noll صفر (sifr). Det romerska siffersystemet hade inte begreppet noll, så när det arabiska siffersystemet spreds till Europa under medeltiden antogs det arabiska ordet till medeltida latin ad "cifra". Med tiden, i England, utvecklades denna term till ordet "chiffer". Man tror att det nya begreppet noll var svårt att förstå så termen användes för att hänvisa till alla meddelanden eller kommunikationer som var svåra att förstå även om den inte var kodad eller krypterad.