צופן ויז'נר

tabula recta הוצגה על ידי יוהנס טריטמיוס במאה ה־15.

צופן ויז'נר הוא צופן החלפה רב־אלפביתי. זהו צופן שבו כל אות במקור מוחלפת באות מתוך אלפבית שונה. המפתח הוא רשימת הזזות (או אלפאביתים) שחוזרת על עצמה במחזור. כלומר, משתמשים במפתח בצורה מעגלית: אחרי k_t חוזרים ל־k_1.

בהשוואה לצופן חד־אלפביתי, שבו כל אות מוזזת במרחק קבוע, בצופן רב־אלפביתי אותה אות במסר יכולה להצפין לאותות שונים. כך לא שומרת תדירות האותיות המקורית. לדוגמה קצר: בצופן עם הזזות k_1=1,k_2=2,k_3=3 המילה "אמת" תהפוך ל"בסג".

צופן זה מיוחס לשמו של בלז דה ויז'נר (1586), אך הומצא בפועל קודם לכן על ידי ג'ובני בטיסטה בלאסו ב־1553. במשך שנים חשבו שהוא בלתי ניתן לפיצוח, אך צ'ארלס בבג' פיצח אותו ב־1845.

למרות שהוא מטשטש תדירויות, הצופן אינו בטוח מבחינה קריפטוגרפית. לכל שפה יש יתירות, אותיות שחוזרות בתדירות מסוימת. זה מאפשר ניתוח סטטיסטי של הטקסט המוצפן. בשיטת קסיסקי בודקים רצפים מוצפנים חוזרים ומודדים את המרחקים ביניהם. מרחקים כאלה מרמזים על אורך המפתח. לאחר שמוצאים אורך זה, מחלקים את הטקסט לבלוקים באותו אורך ומבצעים ניתוח תדירויות על כל בלוק. כך אפשר לגלות אותיות רבות ולפענח את המסר.

גם אם משתמשים במפתח שהגיע מטקסט אחר, ניתן לבצע ניתוח דומה בעזרת טבלאות שכיחות של שפת הטקסט המפתח. פרידמן פיתח שיטות כאלה, שהן שימושיות נגד מפתחות עם מעטית יתר.

דרך בטוחה יותר היא להשתמש במפתח חד־פעמי ארוך כמו פנקס שרצףו אקראי לחלוטין. אז הצופן הופך לבטוח בתנאי שהמפתח אקראי וחד־פעמי. החיסרון הוא הצורך לשמור ולהעביר את המפתח מראש. אם המפתח נחשף, כל ההודעות נחשפות גם הן.

tabula recta הומצא על ידי יוהנס טריטמיוס במאה ה־15.

צופן ויז'נר משנה אות אות לפי מפתח שחוזר על עצמו. מפתח זה הוא סדרת מספרים או הזזות. כל אות במסר מוזזת במספר אחר לפי המפתח. אחרי שהמפתח נגמר חוזרים אליו שוב.

זה שונה מצופן פשוט שבו מזיזים כל אות באותו מספר. בדוגמה קטנה, עם הזזות 1,2,3 המילה "אמת" הופכת ל"בסג".

הצופן קרוי על שם בלז דה ויז'נר, אבל באמת הומצא קודם על ידי ג'ובני בלאסו ב־1553. מאוחר יותר צ'ארלס בבג' הצליח לפצח אותו.

הצופן לא בטוח לחלוטין. אפשר למצוא חלקים שחוזרים בצופן. שיטות כמו קסיסקי מחפשות קטעים חוזרים ומחשבות מרחקים ביניהם. המרחקים מסייעים למצוא את אורך המפתח. אחרי שמוצאים אותו, פיצוח הופך לקל יותר.

אפשר להגן טוב מאוד בעזרת מפתח חד־פעמי ארוך, למשל עותק של דף מספר שנבחר באקראי. אם המפתח באמת אקראי ויחיד, ההודעה בטוחה. הבעיה היא הצורך להעביר את הדף הסודי מראש.