خوارزمية تشفير أفيني Affine Cipher

هل فكرت أن الجمع بين أكثر من خوارزمية تشفير قد ينتج شفرة أكثر أمناً؟ خوارزمية تشفير أفيني تطبق هذا المفهوم المهم. لا تبدأ من نقطة الصفر، بل تبدأ من حيث انتهى الاخرون.قبل أن تواصل القراءة عن خوارزمية أفيني، أرجو منك أن لا تعتقد بأن تطبيق الخوارزمية أكثر من مرة يزيد من قوة الشفرة دائماً، و أن تطبيق أكثر من خوارزمية تشفير على الرسالة سيزيد من قوة الشفرة دائماً.

على كُلٍّ، الشفرة الناتجة من خوارزمية أفيني هي شفرة مرت بمرحلتين، المرحلة الأولى هي التشفير بخوارزمية التشفير بالمضاعفة و الثانية هي التشفير بخوارزمية التشفير بالإضافة. أي أن مخترع خوارزمية أفيني قد كون خوارزميته بتبني خوارزميتان.

هل تملك الرسالة التي ترغب بتشفيرها؟ هل ترغب بتجربة التشفير بخوارزمية أفيني؟ حسناً لديك طريقان، التشفير المباشر و التشفير المفصل:

• التشفير المفصل بأن تستخدم معرفتك بأن خوارزمية أفيني تتكون من خوارزمية التشفير بالإضافة و خوارزمية التشفير بالمضاعفة، فتطبق التشفير بالمضاعفة أولاً ثم التشفير بالإضافة، و بذلك تكون قد أنتجت شفرة عن طريق خوارزمية أفيني. و لكن يجب أن تراعي عند فك التشفير أن تعكس ترتيب تطبيق الخوارزميتان، أي أن تطبق فك تشفير خوارزمية الإضافة أولاً ثم فك تشفير خوارزمية المضاعفة.
• التشفير المباشر أن تستخدم خوارزمية واحدة تدمج خوارزميتي التشفير بالإضافة و التشفير بالمضاعفة كما هو أدناه.

عدد المفاتيح في خوارزمية التشفير أفيني

لن يفوت عليك وجود مفتاحان للتشفير K1 و k2، و ذلك لأن الخوارزمية تستخدم خوارزميتان، فالمفتاح الأول يستخدم في خوارزمية التشفير بالمضاعفة و الثاني يستخدم في خوارزمية التشفير بالإضافة. و وجود المفتاح لا يعني إرتباطهما ببعض بأي حال من الأحوال، فالمفتاح الأول قد يكون أي رقم كما قد يكون المفتاح الثاني أيضاً أي رقم.
أما إذا تساءلت عن ما هو فهو معكوس مفتاح التشفير و الذي شرحت طريقة الحصول عليه في تدوينة خوارزمية التشفير بالمضاعفة.

مثال للتشفير بخوارزمية أفيني

سنشفر أنا و أنت كلمة oolom بإستخدام مفتاحي التشفير 3 و 5.

1. نحول كلمة oolom إلى أرقام بإستخدام جدول التشفير (إن لم تكن تعرفه ستجده هنا) لتكون
   14، 14، 11، 14، 12.
2. نشفر هذه القيم بإستخدام التشفير المباشر و تحويل قيمة التشفير عبر جدول التشفير
   تشفير 14 = 21 = v.
   تشفير 11 = 12 = m.
   تشفير 12 = 15 = p.
3. تصبح الشفرة vvmvp.

مثال لفك التشفير بخوارزمية أفيني

حسناً، تحصلت على الشفرة التي أرسلها لك صديقك بإسم المدونة التي وجد فيها هذه الخورازمية، و كانت الشفرة vvmp، و أنت تعلم أن المفتاح  هو 3 و 5.

1. أول خطوة هي الحصول على معكوس المفتاح الأول (3)، (شرح طريقة الحصول على المعكوس هنا)
   معكوس 3 = 9.
2. تحويل الحروف إلى أرقام بإستخدام جدول التشفير و فك التشفير
   v = 21، فك التشفير = ( (21-5) * 9) % 26 = 14 = o.
   m = 12، فك التشفير = 11 = o.
   p = 15، فك التشفير = 12 = p.
3. تصبح الرسالة الأصلية هي oolom.

مهاجمة خوارزمية التشفير أفيني

مرحباً بك في الجزء الممتع، حتى هنا لا يوجد ما هو جديد أيضاً، فخوارزمية التشفير أفيني بالإمكان مهاجمتها عن طريقة هجوم النص المعروف و الذي تحدثت عنه في تدوينتي عن أنواع الهجمات التي يهاجم بها القرصان. فإذا حصل القرصان على نص قصير و استطاع تشفيره في حاسب مرسل الرسالة بدون أن يعرف ما هو المفتاح. فسيكون قد تحصل على نص و الشفرة المقابلة له.

بعد ذلك كل ما عليه أن يفعله هو صنع معادلتين بمجاهيل محددة و هي مفتاحا التشفير الاول و الثاني. ثم حل المعادلتين ليحصل على قيمة المفتاحين! بمعنى آخر فإنه يكفي القرصان أن يشفر حرفان فقط للحصول على قيمتي المفتاحين ثم بعد ذلك بإستطاعته أن يهاجم أي رسالة ترسل من الحاسب الذي هاجمه لأنه يملك مفتاحي التشفير!

أتمنى أن تكون قد وجدت الفائدة في هذه التدوينة والتي تتحدث عن خوارزمية التشفير أفيني، لا تنسى أن تطلع على بقية الخوارزميات التقليدية من خلال هذه التدوينة التي أعددتها لفهرسة الخوارزميات، و إذا أعجبتك التدوينة إضغط على زر الإعجاب هذا  و شارك ما يجول بخاطرك عن هذه التدوينة.