التشفير وكسر الشيفرات – من شيفرة قيصر إلى مفاتيح 128 بت
علوم الحاسوبالأمان الرقمي والأخلاقيات15–16 سنة
جارٍ التحميل…
سجّل الدخول للتشغيلأدر عجلة شيفرة قيصر لتشفير الرسائل وفك تشفيرها بإزاحة k، ثم اكسر رسائل سرية بتحليل التردد لشيفرة الإزاحة وشيفرة الاستبدال كلتيهما. شاهد كيف يحدد طول المفتاح بالبت زمن هجوم القوة الغاشمة، ولماذا يشفّر HTTPS البيانات أثناء نقلها. وفي تبويب «المفتاح العام» ابنِ زوج مفاتيح RSA مبسّطًا، ووقّع رسالة وتحقق منها، واتفق على مفتاح بطريقة Diffie–Hellman بمزج الألوان، وتابع خطوات التحقق من شهادة HTTPS.
الدرس: الأمان على الإنترنت: التشفير وكسر الشيفرات وHTTPS
ماذا تعرض
تحوّل الشيفرة النص الواضح المقروء إلى نص مشفّر باستخدام مفتاح. تزيح شيفرة قيصر كل حرف k موضعًا، C = (P + k) mod 26، لذا تكفي تجربة المفاتيح الـ 25 كلها لكسرها، وحتى شيفرة الاستبدال تكشف ترددات الحروف. أما الشيفرات الحديثة مثل AES فلا تترك إلا القوة الغاشمة، وكل بت إضافي في المفتاح يضاعف العمل. ويحل التشفير بالمفتاح العام مشكلة مشاركة المفتاح: يشفّر أي شخص بالمفتاح العام، ولا يفك التشفير ويوقّع إلا المفتاح الخاص، وتتيح طريقة Diffie–Hellman لشخصين الاتفاق على سر عبر شبكة مفتوحة، كما في HTTPS.
طريقة الاستخدام
في «عجلة قيصر» اسحب الحلقة الزرقاء أو استخدم «الإزاحة k»، ثم اضغط «تشفير» أو «فك التشفير». في «هجوم التردد» حرّك «خمّن الإزاحة» حتى تتطابق القمم. في «طول المفتاح وHTTPS» غيّر «طول المفتاح» و«سرعة التخمين». في «المفتاح العام» اختر «العدد الأولي p» و«العدد الأولي q» ضمن «مفاتيح RSA»، واضغط «وقّع وأرسل» ثم «تغيّر إيف حرفًا»، وتنقّل في «تبادل المفاتيح» بزر «التالي»، واختر «السيناريو» ضمن «شهادات HTTPS».
المعاملات القابلة للتغيير
- تبويب البداية عجلة قيصر, هجوم التردد, طول المفتاح وHTTPS, المفتاح العام
- إزاحة قيصر k 1–25 مواضع
- الشيفرة المراد كسرها شيفرة الإزاحة (قيصر), شيفرة الاستبدال
- طول المفتاح 8–256 بت
- سرعة التخمين: 10 مرفوعة للأس x مفتاح في الثانية 3–18 x
أسئلة للاستكشاف
- لماذا يمكن كسر شيفرة قيصر بسرعة حتى عندما يكون المفتاح مجهولًا؟
- كيف تغيّر إضافة بت واحد إلى المفتاح الزمن اللازم لهجوم القوة الغاشمة؟
- على شبكة Wi-Fi عامة، ماذا يستطيع المتنصت أن يقرأ عندما يستخدم موقع ويب HTTP بدلًا من HTTPS؟
