كيفية كسر تشفير قيصر بدون المفتاح

المرة الأولى التي فهمت فيها حقًا أن تشفير قيصر لم يكن في فصل التشفير. كان ذلك أثناء تصحيح أخطاء لعبة متصفح قام العميل بشحنها، حيث تم تطبيق &quot؛secret&quot؛ تم تخزين رموز المستوى في مصدر الصفحة مع إزاحة خمسة تنطبق على كل حرف. يمكن لأي شخص يفتح DevTools قراءتها في حوالي عشر ثوانٍ. هذه هي شفرة قيصر باختصار: ساحرة وتاريخية وسهلة التدريس وعديمة الفائدة تمامًا لإبعاد شخص مصمم. لقد بنيت ما يكفي من أدوات التشفير ل تولز.ديف لأعرف أن تشفير قيصر هو أحد أكثر الأصفار بحثًا على الإنترنت، ومعظمها من قبل الطلاب وحلول الألغاز والمطورين الذين يحتاجون إلى مرجع سريع، لذلك أريد شرحه بشكل صحيح هنا.

ليرة تركية؛DR: يستبدل تشفير قيصر كل حرف بواحد بعدد ثابت من المواضع على طول الأبجدية. التحول بمقدار 3 ويصبح A D. يحتوي على 25 مفتاحًا ممكنًا فقط، لذلك يمكن كسره عن طريق تجربتها جميعًا، وهو نهج أداة تشفير قيصر يفعل لك بنقرة واحدة. ROT13 عبارة عن تشفير قيصر ثابت عند الوردية 13، ويوسع ROT47 الفكرة لتشمل علامات الترقيم والأرقام. استخدمه للألغاز والتدريس، وليس للأمان الحقيقي أبدًا.

يغطي هذا الدليل كيفية عمل التشفير، وكيفية فك تشفير الرسالة عندما لا تعرف المفتاح، وكيف يتناسب ROT13 وROT47، ولماذا لا ينبغي لأي منهما حماية أي شيء مهم. كل ما تفعله الأداة يعمل في متصفحك، حتى تتمكن من المتابعة دون إرسال حرف واحد إلى الخادم.

ما هو تشفير قيصر وكيف يعمل؟

تشفير قيصر هو تشفير بديل. وهذا يعني أن كل حرف في رسالتك يتم تبديله بحرف مختلف وفقًا لقاعدة ثابتة. في تشفير قيصر، القاعدة بسيطة: حرك كل حرف عددًا محددًا من الأماكن أسفل الأبجدية. هذا الرقم هو المفتاح، ويسمى عادة التحول.

لنفترض أنك اخترت إزاحة 3. يتحرك الحرف A ثلاثة أماكن ليصبح D، ويصبح B E، ويصبح C F، وهكذا. عندما تصل إلى نهاية الأبجدية، فإنك تعود إلى البداية، بحيث تصبح X A، وY تصبح B، وZ تصبح C. الكلمة &quot؛مرحبًا واقتباس؛ مع تحول 3 يتحول إلى &quot؛khoor&quot؛. لقراءته مرة أخرى، يقوم المستلم بتغيير كل حرف ثلاثة أماكن في الاتجاه المعاكس.

الاسم يأتي من يوليوس قيصر. وصف المؤرخ الروماني سوتونيوس، الذي كتب في القرن الثاني، كيف قام قيصر بحماية الرسائل ذات الأهمية العسكرية عن طريق استبدال كل حرف بآخر ثلاثة أماكن أخرى. يُطلق على هذه النسخة المحددة، وهي التحول الأيسر لثلاثة لفك التشفير، أحيانًا اسم تشفير Caesar&#39؛ تكريمًا له. وبحسب ما ورد استخدم ابن أخيه أغسطس نوبة واحدة. ولم يقدم أي منهما الكثير من الحماية حتى ذلك الحين، لكن معرفة القراءة والكتابة كانت نادرة بما يكفي لدرجة أن المخطط ربما كان جيدًا بما يكفي ضد ساعي أسير بالكاد يستطيع القراءة.

بعض الخصائص مهمة لأي شخص يستخدمها اليوم. التشفير يلمس الحروف فقط. تمر المسافات والأرقام وعلامات الترقيم والرموز دون أن تمس، وهذا هو بالضبط كيف أداة تشفير قيصر يتصرف. يتم الحفاظ على الحالة، بحيث يظل الحرف الكبير كبيرًا بعد النقل. والتحويل قابل للعكس تمامًا: قم بالتشفير بإزاحة 7 وفك التشفير بإزاحة 7 في الاتجاه المعاكس، وستستعيد النص الأصلي في كل مرة.

كيف أقوم بتشفير وفك تشفير الرسالة؟

التشفير هو الاتجاه السهل. اخترت التحول، وكل حرف يتحرك للأمام بهذا المقدار. في الأداة، تكتب رسالتك، واضبط التحول باستخدام شريط التمرير، واقرأ النص المشفر في لوحة الإخراج. يمكنك نسخه بنقرة واحدة للصقه في لغز أو منشور في المنتدى أو درس.

فك التشفير هو نفس العملية في الاتجاه المعاكس. إذا تم تشفير الرسالة بإزاحة 7، فإنك تقوم بفك تشفيرها عن طريق إزاحة كل حرف مرة أخرى 7 أماكن. رياضيًا، فك التشفير باستخدام الإزاحة 7 مطابق للتشفير باستخدام الإزاحة 19، لأن 26 ناقص 7 يساوي 19 وتلتف الأبجدية حولها. هذه خدعة مفيدة يجب تذكرها: أي إزاحة لليسار لها إزاحة لليمين مكافئة. تتعامل الأداة مع هذا الأمر نيابةً عنك، لذا ما عليك سوى التبديل بين التشفير وفك التشفير والاحتفاظ بنفس المفتاح.

هناك دقة واحدة تستحق النداء. إن إزاحة 0 وإزاحة 26 كلاهما يتركان النص دون تغيير، لأن 26 عبارة عن رحلة كاملة حول الأبجدية. ولهذا السبب فإن النطاق العملي لمفاتيح قيصر هو من 1 إلى 25. إن إزاحة 13 هي نقطة منتصف خاصة سنعود إليها عندما نتحدث عن ROT13.

هنا مثال عملي صغير. خذ البانجرام الكلاسيكي &quot؛ يقفز الثعلب البني السريع فوق الكلب الكسول.&quot؛ مع تحول 5 يصبح &quot؛Ymj vznhp gwtbs ktc ozrux tajw ymj qfed itl.&quot؛ لاحظ أن الفترة والمسافات والحرف الكبير T في البداية كلها تتصرف بشكل معقول: تُترك علامات الترقيم بمفردها ويظل رأس المال رأس مال، وقد تم إزاحته للتو.

كيف يمكنني فك تشفير قيصر بدون المفتاح؟

هذا هو المكان الذي تظهر فيه شفرة قيصر عمرها، وهي أيضًا الميزة الأكثر فائدة لأي شخص يحل اللغز. نظرًا لوجود 25 مفتاحًا ممكنًا فقط، فلا تحتاج إلى أن تكون ذكيًا. يمكنك ببساطة تجربتها جميعًا وقراءة المفتاح المنطقي. وهذا ما يسمى هجوم القوة الغاشمة، ومع وجود 25 خيارًا، لا يستغرق الكمبيوتر وقتًا قابلاً للقياس على الإطلاق.

ال أداة تشفير قيصر يحتوي على لوحة القوة الغاشمة التي تعرض جميع عمليات فك التشفير الـ 25 للنص المشفر الخاص بك في وقت واحد. تقوم بلصق الرسالة المشوشة، وفتح اللوحة، ومسح القائمة ضوئيًا بحثًا عن السطر الذي يقرأ ككلمات حقيقية. يخبرك هذا السطر بالنص العادي والتحول الذي تم استخدامه. أجد أن هذه هي الطريقة التي يستخدم بها معظم الأشخاص الأداة: لديهم سلسلة مشفرة من لعبة أو كتاب ويريدون فقط رؤية ما تقوله.

هناك طريقة ثانية أكثر أناقة يستخدمها علماء التشفير في الرسائل الأطول، تسمى تحليل التردد. في اللغة الإنجليزية، الحرف E هو الأكثر شيوعًا إلى حد بعيد، يليه T وA وO. إذا قمت بإحصاء الحروف في نص مشفر قيصر ووجدت أن حرفًا واحدًا يظهر في كثير من الأحيان أكثر بكثير من الباقي، فمن المحتمل جدًا أن يكون ذلك هو الشكل المشفر لـ E. الفجوة بين هذا الحرف وE تمنحك التحول. يعد تحليل التردد مبالغة بالنسبة لرسالة يمكنك استخدام القوة الغاشمة فيها في ثانية، ولكنه أساس كسر الأصفار الأكثر خطورة، وتشفير قيصر هو ألطف مقدمة ممكنة لها.

الوجبات الجاهزة صريحة: لا يمكن لشفرة قيصر مقاومة حتى مهاجم عادي. وهذا ليس عيبًا يجب إصلاحه، بل هو السبب الرئيسي وراء بقاء التشفير كأداة تعليمية وليس أداة أمنية.

ما هو ROT13، وكيف يرتبط بشفرة قيصر؟

ROT13 عبارة عن تشفير قيصر مع قفل الإزاحة عند 13. الاسم قصير لـ &quot؛ قم بالتدوير بمقدار 13 مكانًا وحصيرة؛. ما يجعل 13 مميزًا هو أنه نصف 26 بالضبط. ولهذا السبب، فإن تطبيق ROT13 مرتين يعيدك إلى حيث بدأت: التحول للأمام 13 ثم للأمام 13 آخر هو تحول إجمالي قدره 26، وهي حلقة كاملة. والنتيجة العملية هي أن نفس العملية تقوم بالتشفير وفك التشفير. لا تحتاج إلى خطوة فك تشفير منفصلة، ولا تحتاج أبدًا إلى تذكر المفتاح.

يتمتع ROT13 بتاريخ طويل على الإنترنت المبكر. على Usenet وفي البريد الإلكتروني، استخدمه الأشخاص لإخفاء المفسدين، والكلمات النكتة، وإجابات الألغاز، والنكات المسيئة حتى يضطر القراء إلى اتخاذ قرار متعمد للكشف عنها. لم يكن المقصود منه أبدًا تشفير أي شيء. لقد كان تقليدًا أدبيًا، وطريقة لقول واقتباس؛ انظر بعيدًا إذا كنت لا تريد أن تعرف واقتباس؛. ستظل ترى أنه يستخدم بهذه الطريقة في بعض المجتمعات عبر الإنترنت وفي ثقافة البرمجة باعتباره مزحة.

نظرًا لأن ROT13 هو معكوس خاص به، فإن الأداة تعرضه كإعداد مسبق بنقرة واحدة دون الحاجة إلى تغيير. إذا قمت بلصق نص ROT13، فإن نفس الزر يعيده مرة أخرى إلى نص عادي. إذا كنت مهتمًا بالتحويلات العكسية الأخرى للنص، فإن محول يونيكود و تشفير URL تستحق المشاهدة، على الرغم من أنها تخدم أغراضًا فنية مختلفة جدًا.

ما هو ROT47 ومتى سأستخدمه؟

يأخذ ROT47 فكرة ROT13 ويوسعها عبر مجموعة أوسع من الأحرف. بدلاً من تدوير الأحرف الـ 26 فقط، يقوم ROT47 بتدوير 94 حرف ASCII مرئية وقابلة للطباعة، والتي تمتد من علامة التعجب حتى التلدة. يتضمن هذا النطاق الأحرف الكبيرة والصغيرة، وجميع الأرقام العشرة، وكل علامة ترقيم ورمز شائع على لوحة المفاتيح القياسية.

مقدار التدوير هو 47، وهو نصف 94، لذا فهو معكوس ذاتيًا مثل ROT13. تتدافع تمريرة واحدة، وتستعيد تمريرة ثانية متطابقة. الفرق الذي ستلاحظه على الفور هو أن ROT47 يغير أيضًا الأرقام وعلامات الترقيم. الكلمة والاقتباس؛ مرحبًا بالعالم! 123&اقتباس؛ يصبح مزيجًا غير قابل للقراءة من الرموز بدلاً من كلمة أخرى يمكن نطقها. وهذا يجعل ROT47 أفضل قليلاً في إخفاء شكل النص الأصلي، لأن أطوال الكلمات ومواضع الأرقام أقل وضوحًا، لكنه لا يزال قابلاً للعكس بشكل تافه ولا يوفر أي أمان حقيقي.

أقوم بتضمين ROT47 في الأداة في الغالب لأن الأشخاص الذين يبحثون عن ROT13 غالبًا ما يرغبون في معرفة ذلك، وهو دليل رائع على أن &quot؛ تدوير نصف الأبجدية والاقتباس؛ تعمل الخدعة مع أي مجموعة أحرف، وليس فقط الأحرف الـ 26. من السهل تشويش السلاسل بطريقة من الواضح أنها لا تهدف إلى أن تكون سرية، مثل إخفاء مفتاح الإجابة في ملف نصي.

تشفير قيصر مقابل ROT13 مقابل ROT47

هذه الأوضاع الثلاثة هي أبناء عمومة قريبون، ومن المفيد رؤيتها جنبًا إلى جنب. يلخص الجدول أدناه الاختلافات المهمة في الاستخدام اليومي.

ميزة	تشفير قيصر	روت13	روت47
المفتاح (التحول)	أي قيمة من 1 إلى 25	ثابت عند 13	ثابت عند 47
الشخصيات المتضررة	26 حرفا فقط	26 حرفا فقط	94 حرف ASCII قابل للطباعة
يغير الأرقام وعلامات الترقيم	لا	لا	نعم
معكوس الذات	فقط في المناوبة 13	نعم	نعم
يحتاج إلى خطوة فك تشفير منفصلة	نعم، إلا إذا كان التحول 13	لا	لا
الاستخدام النموذجي	الألغاز والتدريس والواجبات المنزلية	إخفاء المفسدين والإجابات	تشويش النص المختلط
تأمين	لا أحد	لا أحد	لا أحد

الصف الوحيد الأكثر أهمية هو الصف الأخير. الثلاثة كلها عبارة عن شفرات تستخدمها على وجه التحديد لأنك لا تحتاج إلى السرية. في اللحظة التي تحتاج فيها إلى السرية، فإنك تترك هذه العائلة تمامًا.

لماذا لا يجب عليك أبدًا استخدام تشفير قيصر لتحقيق الأمان الحقيقي؟

أريد أن أكون مباشرًا جدًا هنا، لأن هذا السؤال يطرح باستمرار. لا توفر شفرة قيصر أي حماية ضد أي شخص يريد قراءة رسالتك. لديها 25 مفتاحا. يمكن للهاتف تجربتها جميعًا بشكل أسرع مما يمكنك رمشه. حتى بدون جهاز كمبيوتر، يمكن لشخص يحمل قلم رصاص وقائمة القوة الغاشمة كسرها في أقل من دقيقة، كما أن تحليل التردد يكسرها على النصوص الأطول دون الحاجة إلى التخمين.

السرية الحقيقية اليوم تأتي من الخوارزميات الحديثة التي يراجعها النظراء والتي تحتوي على مساحات مفاتيح هائلة. يستخدم معيار التشفير المتقدم، AES، مفاتيح بحجم 128 بت أو أكثر، مما يعني أن عدد المفاتيح المحتملة كبير من الناحية الفلكية، وهو ما يتجاوز بكثير ما يمكن لأي كمبيوتر البحث عنه. لحماية كلمات المرور على وجه التحديد، لا تقوم بتشفيرها على الإطلاق، بل تقوم بتجزئةها بوظيفة بطيئة ومملحة مثل bcrypt، والتي يمكنك استكشافها باستخدام مولد هاش. لتخليط الأسرار أثناء النقل، فإنك تعتمد على TLS، البروتوكول الموجود خلف القفل في متصفحك. لا يوجد أي شيء مشترك بين أي منها وبين تحويل الحروف بمقدار ثابت.

إذا كنت تتعامل مع أي شيء حساس، تعامل مع تشفير قيصر بالطريقة التي تتعامل بها مع قفل الدراجة المصنوع من الورق. إنه يشير إلى النية، ولا يوقف أحدًا. لإلقاء نظرة أعمق على كيفية تعامل الأدوات مع بياناتك الخاصة، قم بتشغيل القطعة خصوصية البيانات والأدوات عبر الإنترنت هو رفيق جيد القراءة، و أدوات إنتاجية المطور يغطي الدليل الأماكن التي تتناسب فيها الأدوات المساعدة خفيفة الوزن مثل هذه مع سير العمل الحقيقي.

أين يتم استخدام تشفير قيصر اليوم؟

بالنظر إلى كل ذلك، قد تتساءل لماذا لا يزال أي شخص يلمسها. الجواب الصادق هو أنها لا تزال أداة تعليمية ومصدرًا للمتعة، وهذه أدوار قيمة حقًا.

في الفصول الدراسية، غالبًا ما يكون تشفير قيصر هو أول تشفير يلتقي به الطلاب. فهو يقدم مفردات التشفير، والنص العادي، والنص المشفر، والمفتاح، والتشفير، وفك التشفير، دون أي رياضيات مخيفة. ومن هناك، ينتقل المعلمون إلى فكرة مساحة المفتاح، ثم إلى سبب خطورة مساحة المفتاح الصغيرة، ثم إلى تحليل التردد، وفي النهاية إلى التشفير الحديث. تشفير قيصر هو المنحدر.

في الألغاز والألعاب، هو في كل مكان. تعتمد غرف الهروب، والغيوكاشينغ، وألعاب الواقع البديل، وكتب الألغاز على ذلك لأن اللاعبين يمكنهم حلها بالقلم الرصاص والورق. تستخدم العديد من الألغاز المنشورة تحول قيصر كطبقة واحدة من بين عدة طبقات. إذا كنت قد ضربت سلسلة من الثرثرة في لغز تبين أنه رسالة متغيرة، فإن أداة القوة الغاشمة مثل هذه هي أسرع طريقة من خلالها.

في ثقافة البرمجة، يعد ROT13 على وجه الخصوص مزحة جارية وتقليدًا خفيفًا. ستجده في تعليقات التعليمات البرمجية، وفي ميزات كذبة أبريل، وفي السخرية الكلاسيكية التي تقول إن الرسالة هي &quot؛ ROT13 المزدوج مشفر واقتباس؛ لمزيد من الأمان، وهو ما يعني بالطبع أنه غير مشفر على الإطلاق. فهم التشفير يتيح لك الحصول على النكتة.

كيفية استخدام أداة Caesar Cipher خطوة بخطوة

من المفترض أن يستغرق استخدام الأداة ثوانٍ. أولاً، أدخل النص الخاص بك في مربع الإدخال، إما الرسالة العادية التي تريد خلطها أو النص المشفر الذي تريد قراءته. ثانيًا، اختر التشفير الخاص بك: Caesar القياسي مع الإزاحة التي قمت بتعيينها على شريط التمرير، أو الإعدادات المسبقة ROT13 أو ROT47 التي لا تحتاج إلى مفتاح. ثالثًا، قم بالتبديل بين التشفير وفك التشفير حسب الاتجاه الذي تريده. رابعًا، إما انسخ النتيجة بنقرة واحدة، أو افتح لوحة القوة الغاشمة لرؤية جميع عمليات فك التشفير الـ 25 الممكنة عندما لا تعرف المفتاح.

نظرًا لأن الأمر برمته يعمل من جانب العميل، فإنه يعمل دون الاتصال بالإنترنت بمجرد تحميل الصفحة، ولا يتم تحميل أي شيء تكتبه أو تسجيله أو تخزينه. وهذا مهم حتى بالنسبة لتشفير اللعبة، لأن الإدخال غالبًا ما يكون ملاحظة شخصية، أو إجابة لغز، أو رمز تأكيد تفضل عدم تسليمه إلى الخادم.

الأسئلة المتداولة

ما هو تشفير قيصر؟

تشفير قيصر هو تشفير بديل ينقل كل حرف من الرسالة عددًا ثابتًا من الأماكن أسفل الأبجدية. مع تحول 3، يصبح A يلتف D وZ إلى C. وهي واحدة من أقدم وأبسط طرق التشفير، سميت على اسم يوليوس قيصر، الذي استخدمها للرسائل العسكرية.

كيف يمكنني فك تشفير تشفير قيصر بدون المفتاح؟

استخدم أسلوب القوة الغاشمة الذي يوضح جميع التحولات الـ 25 المحتملة في وقت واحد. نظرًا لأن تشفير قيصر يحتوي على 25 مفتاحًا فقط، فإن أحد الأسطر المرشحة الـ 25 سيُقرأ ككلمات حقيقية، ويكشف هذا السطر عن النص العادي والتحول الذي تم استخدامه. بالنسبة للرسائل الأطول، يشير تحليل التردد على الحرف الأكثر شيوعًا أيضًا إلى المفتاح.

هل ROT13 هو نفس تشفير قيصر؟

ROT13 عبارة عن تشفير قيصر مع إزاحة ثابتة عند 13. نظرًا لأن 13 هو نصف 26، فإن تطبيق ROT13 يستعيد النص الأصلي مرتين، وبالتالي فإن نفس العملية تقوم بالتشفير وفك التشفير. يمكن لتشفير قيصر العام استخدام أي إزاحة من 1 إلى 25، بينما يستخدم ROT13 دائمًا 13.

ماذا يفعل ROT47 بشكل مختلف؟

يقوم ROT47 بتدوير أحرف ASCII الـ 94 القابلة للطباعة في 47 موضعًا، لذلك يقوم بتشفير الأرقام وعلامات الترقيم والرموز بالإضافة إلى الحروف. مثل ROT13، فهو معكوس خاص به، مما يعني تشفير تمريرة واحدة وفك تشفير تمريرة ثانية متطابقة. يؤثر Standard Caesar وROT13 فقط على الأحرف الـ 26.

هل تشفير قيصر آمن بدرجة كافية لكلمات المرور أو البيانات الخاصة؟

لا. مع وجود 25 مفتاحًا محتملاً فقط، يمكن كسرها في ثوانٍ عن طريق تجربة كل وردية، لذلك لا توفر أي حماية حقيقية. استخدم الخوارزميات الحديثة مثل AES للتشفير والتجزئة المملحة مثل bcrypt لكلمات المرور، واحتفظ بتشفير Caesar للألغاز والتدريس والتعتيم الخفيف.

هل تحافظ الأداة على الأرقام وعلامات الترقيم سليمة؟

نعم. يقوم وضعا Caesar وROT13 القياسيان بتغيير الحروف الـ 26 فقط ويتركان المسافات والأرقام وعلامات الترقيم والرموز كما هي تمامًا. ROT47 هو الاستثناء، لأنه يقوم عمدًا بتدوير علامات الترقيم والأرقام القابلة للطباعة مع الحروف.

هل تم إرسال النص الخاص بي إلى الخادم؟

لا. يتم تشغيل كل عملية بالكامل في متصفحك باستخدام JavaScript، لذلك لا يتم تحميل أي شيء تكتبه أو تسجيله أو تخزينه في أي مكان. وهذا يجعل استخدامه آمنًا مع الملاحظات الخاصة أو رموز التأكيد، ويعني أيضًا أن الأداة تعمل دون اتصال بالإنترنت بمجرد تحميل الصفحة.

لماذا لا يوجد سوى 25 مفتاحًا مفيدًا؟

تحتوي الأبجدية على 26 حرفًا، والتحول من 0 أو 26 يترك النص دون تغيير لأن 26 عبارة عن رحلة كاملة حول الأبجدية. وهذا يترك التحولات من 1 إلى 25 هي الوحيدة التي تخليط الرسالة، ولهذا السبب من السهل جدًا كسر التشفير عن طريق تجربتها جميعًا.