| Kitab al-Muamma | |
|---|---|
| Kitab al-Muamma | |
| Forfatterne | Khalil ibn Ahmad al-Farahidi |
| skrivedato | 8. århundrede |
| Originalsprog | arabisk |
| Land | |
| Indhold | om kryptografisk krypteringsmetode |
| Original | ikke bevaret |
"Kitab al-Muamma" ( arabisk كتاب المُعَمَّى - "The Book of the Secret Language" ) er en arabisk bog kompileret i det 8. århundrede af Khalil ibn Ahmad al-Farahidi baseret på hans egen krypteringsmetode .
Fra det 8. århundrede e.Kr. e. Udviklingen af kryptografi foregår hovedsageligt i de arabiske lande - det var araberne, der først begyndte at bruge statistik og sandsynlighedsteori i en eller anden form. Det menes, at den berømte arabiske filolog fra det 8. århundrede, Khalil ibn Ahmad al-Farahidi, var den første til at henlede opmærksomheden på muligheden for at bruge almindelige almindelige tekst-sætninger til at tyde tekster.
Baseret på den dekrypteringsmetode, han opdagede, skrev han bogen "Kitab al-Muamma".
En dag havde Khalil ibn Ahmad brug for at tyde et græsk kryptogram , der var blevet sendt til ham af den byzantinske kejser . Han forklarede sin dekrypteringsmetode sådan:
Jeg sagde til mig selv, at bogstavet skulle begynde med ordene "I Allahs navn" eller sådan noget. Så jeg lavede de første bogstaver på baggrund af dette, og alt viste sig at være korrekt.
Med andre ord var hans beslutning baseret på kendt (korrekt gættet) klartekst ved beskeden, der begyndte : .
Denne angrebsmetode blev brugt under Anden Verdenskrig[ afklare ] at hacke tysk kommunikation. [en]
Krypteringsmetoden opfundet af al-Farahidi er lyddelen af et allerede kendt sprog (på originalen - arabisk ). Ordbogen indeholder nogle komponenter af kildesproget. Reglen om udvælgelse af ord og bogstaver anvendes, ifølge hvilken ovenstående ikke bør være underlagt reglerne for fonologiske undersøgelser, som al-Farahidi modtog tidligere i sine skrifter. Til dette brugte han sin viden om musik.
Ved at skelne mellem tegn og betydninger var han i stand til at skabe et tegnsprog på egen hånd. Denne differentiering gjorde det muligt at foreslå følgende: der er regulære lyde ( musikalske ) og uregelmæssige lyde ( aperiodiske ), det vil sige med andre ord vokaler og konsonanter. Konsonanterne blev derefter klassificeret efter deres artikulationspunkt, startende med larynxlyde og slutter med labials , mens vokalerne forblev i den samme gruppe af lyde. I fremtiden lettede denne adskillelse i høj grad krypteringsprocessen. [2]
Senere tyr arabiske kryptografer til al-Farahidis tekstfrekvensanalyse for at beregne hyppigheden af ord i deres værker. [3]
Desværre er "Kitab al-Muamma" ikke blevet bevaret, vi kender det fra referencer i andre videnskabsmænds værker. Det mest berømte værk baseret på Khalil ibn Ahmads dekrypteringsmetode er værket af Abu Yusuf Yaqub ibn Ishaq ibn Sabba al-Kindi , en berømt filosof, matematiker og astronom, som kaldes " Afhandling om dekryptering af kryptografiske meddelelser ".
Metoden foreslået af Khalil ibn Ahmad indeholder mange nyskabelser, herunder brugen af permutationer og kombinationer af forskellige ord (for at liste alle mulige arabiske ord uden at bruge vokaler i dem). [fire]
Men hele det revolutionære og raffinerede kryptanalysesystem foreslået af al-Kindi passer ind i to korte afsnit:
"En måde at læse en krypteret besked på, hvis vi kender det sprog, den er skrevet på, er at tage en anden ukrypteret tekst på samme sprog, en side eller deromkring i størrelse, og derefter tælle forekomsten af hvert bogstav i det. Lad os kalde det bogstav, der oftest forekommer "først", det bogstav, der er på andenpladsen i forekomsthyppigheden, vil vi kalde "anden", det bogstav, der er på tredjepladsen i forekomsthyppigheden, vil vi kalde "tredje", og så videre, indtil alle de forskellige bogstaver i klartekst. Derefter ser vi på den chiffertekst, vi ønsker at læse, og sorterer dens tegn på samme måde. Find det hyppigst forekommende tegn og erstat det med det "første" bogstav i klarteksten, erstat det næsthyppigste tegn med det "andet" bogstav, erstat det tredjehyppigste tegn med det "tredje" bogstav, og så videre, indtil alle tegn i den krypterede besked erstattes, som vi ønsker at dekryptere."
Ud over Al-Kindi- afhandlingen er der et ikke mindre berømt værk - dette er en encyklopædi med 14 bind " Shauba al-Ash " ("En lampe for blinde i en kontorists håndværk"), som blev skrevet af lærde Shihab ad-Din Abu-l-Abbas Ahmad ibn Ali al-Qalqashandi i 1412. Alle efterfølgende værker om kryptoanalyse i de arabiske lande indtil det 10. århundrede var baseret på en af disse to afhandlinger - " Afhandling om dechifrering af kryptografiske meddelelser " eller "Shaub al-Ash", da Khalil ibn Ahmads arbejde ikke har overlevet. Forfatteren skitserede alle de kryptosystemer, han kendte på det tidspunkt. Arbejdet foreslog syv chiffersystemer, der gentog de upublicerede ideer fra hans forgænger , Ibn al-Duraihim , som var pioner inden for frekvensanalyse af bogstaver. Her er krypteringssystemerne:
Dette er blot nogle af måderne at kryptere kildeteksten på for at gøre det sværere at knække den, men de er allerede krypteret. Men krypteringssystemet (det vil sige nøglen ) skulle specificeres, så den person, som beskeden var tiltænkt, hurtigt kunne dekryptere den.
For første gang i chiffernes historie gav denne encyklopædi en liste over permutationssystemer og substitutionssystemer. Men det vigtigste er, at der for første gang blev præsenteret en beskrivelse af den kryptoanalytiske undersøgelse af chifferteksten. Tilsyneladende blev den udarbejdet efter intensiv og omhyggelig undersøgelse af Koranen af arabiske grammatikere. De talte hyppigheden af forekomst af ord, studerede ords fonetik (for at fastslå den morfologiske oprindelse af et ord - arabisk eller det blev lånt fra et andet sprog). Ved udarbejdelsen af ordbøger skulle forfatterne tage højde for hyppigheden af forekomst af bogstaver, samt hvilke bogstaver der kan stå ved siden af hinanden, og hvilke der aldrig forekommer i nabolaget. Ved at samle al den akkumulerede information og begynde fra ideen om Khalil ibn Ahmad, beskrev Kalkashandi i sin bog en måde at dechifrere budskabet på:
Hvis du vil læse en besked, som du har modtaget i krypteret form, så start med at tælle bogstaverne, og tæl derefter hvor mange gange hvert tegn gentages. Hvis opfinderen af chifferen var meget omhyggelig og skjulte alle grænserne mellem ord i beskeden, så er den første opgave at finde tegnet, der adskiller ordene. Det gøres sådan: Man tager et bogstav og arbejder videre med det, idet man antager, at det næste bogstav er et orddelingstegn. Sådan studerer du hele budskabet under hensyntagen til de forskellige kombinationer af bogstaver, som ord kan sammensættes af. Hvis det virker, så er det i orden; hvis ikke, så tager du det næste bogstav, og så videre, indtil du kan sætte et delemærke mellem ord.
Så skal du finde hvilke bogstaver der oftest optræder i beskeden og sammenligne dem med et bogstavfrekvensmønster. Når du ser, at ét bogstav støder på oftere end andre i en given besked, antager du, at dette er bogstavet " Alif ".
Du antager så, at det næstmest almindelige bogstav vil være " Lam ". Nøjagtigheden af din antagelse bør bekræftes af, at bogstavet "Lam" i de fleste sammenhænge følger efter bogstavet "Alif".
De første ord, du prøver at gætte i beskeden, skal være to bogstaver lange. Dette gøres ved at vurdere de mest sandsynlige bogstavkombinationer. Du skriver deres ækvivalenter ud, når de vises i en besked. Du skal anvende nøjagtig samme princip i forhold til ord på tre bogstaver. Du skriver ækvivalenter fra hele beskeden. Det samme princip gælder for ord, der består af fire og fem bogstaver. Når der opstår tvivl, bør man foretage to eller tre gæt, eller flere, og skrive hvert af dem ned, indtil det er bekræftet på grundlag af et andet ord.
Kalkashandi begynder med andre ord med at sige, at kryptoanalytikeren skal kende det sprog, som kryptogrammet er skrevet på. Yderligere er der udarbejdet en detaljeret beskrivelse af dets sproglige karakteristika (Kalkashandi bruger arabisk som "det ædleste og smukkeste af alle sprog"). Herefter følger en liste over bogstaver, der aldrig kan stå sammen i ét ord, og bogstaver, der sjældent optræder i nabolaget. Bogstavkombinationer, der ikke kan findes i ord, tages også i betragtning. Bogstaverne er anført sidst i rækkefølge efter "hyppigheden af deres brug på det arabiske sprog i lyset af resultaterne af studiet af den hellige Koran." Forfatteren bemærker endda, at "i værker, der ikke er relateret til Koranen, kan brugshyppigheden være anderledes." [7]
Kalkashandi gav et eksempel på at dechifrere en chiffer: et dechifreret kryptogram består af to poetiske linjer krypteret med konventionelle symboler. Afslutningsvis bemærkede Kalkashandi, at otte bogstaver ikke blev brugt, og at disse er de bogstaver, der er i slutningen af listen opstillet efter hyppighed af forekomst. Han understregede: "Men dette er blot et uheld: Et brev kan være placeret det forkerte sted, som det burde optage i ovenstående liste." Så Kalkashandi gav et godt eksempel på brugen af statistisk tekstanalyse i beskedkryptering. Det er bemærkelsesværdigt, at denne metode er blevet brugt med succes til at dekryptere meddelelser, der er krypteret ved hjælp af en enkelt alfabetmetode (monoalfabetisk metode), men den er ikke kryptografisk sikker . [otte]