Bộ mã hóa Vigenère

Một ví dụ có lời giải

Công cụ khởi đầu với Hello World và khóa KEY. Mã hóa cho ra:

Gốc:  Hello World
Khóa: KEYKE YKEYK
Mã:   Rijvs Uyvjn

Lưu ý rằng chữ hoa/thường được giữ nguyên (H vẫn là chữ hoa và thành R), khoảng trắng được giữ lại, và con trỏ khóa chỉ tiến trên các chữ cái. Chuyển sang giải mã với cùng khóa đó, Rijvs Uyvjn trở lại thành Hello World.

Bảng vuông Vigenère

Mỗi chữ cái của văn bản và mỗi chữ cái của khóa chọn một hàng và một cột trong lưới 26x26 các phép dịch Caesar. Nếu chữ cái văn bản là H và chữ cái khóa là K, kết quả là R, vì H (7) + K (10) = 17 = R. Ví dụ kinh điển trong sách giáo khoa dùng một khóa lặp lại:

Gốc:  ATTACKATDAWN
Khóa: LEMONLEMONLE
Mã:   LXFOPVEFRNHR

Vì sao nó thắng các mật mã trước đó

Các mật mã đơn bảng như Caesar và Atbash luôn mã hóa E theo cùng một cách, nên chữ cái xuất hiện nhiều nhất trong bản mã sẽ để lộ chữ cái xuất hiện nhiều nhất trong bản rõ. Vigenère xoay vòng lượng dịch, nên E có thể thành X lần này và K lần sau, làm phẳng tần suất chữ cái và đánh bại phân tích đơn giản.

Tấn công Kasiski trong một đoạn

Những nhóm chữ cái lặp lại trong bản mã, cách nhau một khoảng cố định, gợi ý rằng độ dài khóa chia hết khoảng cách đó. Thu thập vài khoảng cách như vậy, lấy ước chung lớn nhất của chúng, và bạn có độ dài khóa khả dĩ. Chia bản mã thành bấy nhiêu luồng Caesar và áp dụng phân tích tần suất cho từng luồng.

Lưu ý bảo mật

Vigenère là một mật mã cổ điển chỉ có giá trị giáo dục. Nó không an toàn trước bất kỳ cuộc tấn công hiện đại nào: một văn bản tiếng Anh ngắn với khóa sáu chữ cái bị phá trong vài giây. Để bảo mật thực sự, hãy dùng AES-GCM hoặc ChaCha20-Poly1305 từ một thư viện đã được kiểm chứng, đừng bao giờ dùng mật mã làm bằng tay.