Tabula recta

Kriptografide tabula recta (Latinceden tabula rēcta), her satırı bir öncekinin sola kaydırılmasıyla oluşturulan kare şeklinde bir alfabe tablosudur. Bu terim, Alman yazar ve keşiş Johannes Trithemius^[1] tarafından 1508 yılında icat edilmiş ve Trithemius cipher ("Trithemius şifrelemesi") adlı eserinde kullanılmıştır.

Trithemius şifresi, Johannes Trithemius tarafından Polygraphia adlı kitabında yayımlanmıştır ve bu kitap kriptoloji üzerine yayımlanmış ilk basılı eser olarak kabul edilmektedir.^[2]

Trithemius, hedef alfabedeki harflerin sırasının karışık olmaması dışında Leon Battista Alberti'nin şifre diskine eşdeğer olan bir polialfabetik şifre tanımlamak için tabula recta 'yı kullanmıştır. Tabula recta, Vigenère şifresi ve Blaise de Vigenère'in daha az bilinen otomatik anahtar şifrelemesi ("autokey chiper") dahil olmak üzere bilgisayar öncesi şifreleri tartışırken sıklıkla anılır. Sezar şifresine dayanan tüm polifabetik şifreler, tabula recta terimleriyle tanımlanabilir.

Tabula recta, alfabenin 26^[a] harfini içeren bir harf karesi ve ardından her biri bir üsttekinden bir kez sola kaydırılmış 26 sıra ek harf kullanır. Bu, özünde, 26 farklı Sezar şifresi oluşturur.^[1]

Ortaya çıkan şifreli metin, rastgele bir dizi veya veri bloğu olarak görünür. Değişken kaydırma nedeniyle, doğal harf frekansları gizlenir. Ancak, bir şifre kırıcı bu yöntemin kullanıldığının farkındaysa, kırılması kolay hale gelir. Şifre saldırıya açıktır çünkü anahtar yoktur, bu nedenle kriptolojinin Kerckhoffs ilkesi ihlal edilir.^[1]

1553 yılında Trithemius'un yöntemine önemli bir ekleme Giovan Battista Bellaso tarafından geliştirilmiştir ve günümüzde Vigenère şifresi olarak adlandırılmaktadır.^[3] Bellaso, şifre alfabelerinin her harfle değiştirilmesini dikte etmek için kullanılan bir anahtar eklemiştir. Bu yöntem, yanlış bir biçimde 1586'da benzer bir otomatik anahtar şifrelemesi yayınlayan Blaise de Vigenère'e atfedilmiştir.

Klasik Trithemius şifresi (bir kaydırma kullanılarak) anahtar olarak ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ kullanılan bir Vigenère şifresine eşdeğerdir. Ayrıca, 0'dan başlayarak her harfte kaydırmanın 1 artırıldığı bir Sezar şifresine de eşdeğerdir.

Tabula recta'nın gövdesi içinde her alfabe bir üsttekinden bir harf sola kaydırılır. Bu şekilde 26 sıra kaydırılmış alfabe oluşur ve Z ile başlayan bir alfabe ile son bulur (resimde gösterildiği gibi). Bu 26 alfabeden ayrı olarak üstte bir başlık satırı ve solda her biri alfabenin harflerini A-Z sırasına göre içeren bir başlık sütunu bulunur.

Tabula recta, metni şifrelemek ve şifresini çözmek için birkaç eşdeğer şekilde kullanılabilir. En yaygın olarak, sol taraftaki başlık sütunu hem şifreleme hem de şifre çözme işlemlerinde düz metin harfleri için kullanılır. Bu kullanım burada açıklanacaktır. Bir Trithemius şifresinin şifresini çözmek için, önce tabula recta'da şifresi çözülecek harfler bulunur: ilk harf ilk iç sütunda, ikinci harf ikinci sütunda, vb; en soldaki harf, başlık sütununda, karşılık gelen şifresi çözülmüş düz metin harfidir. Anahtar kullanılmadan standart kaydırmanın 1 olduğu varsayılırsa, HFNOS şifreli metni HELLO (H->H, F->E, N->L, O->L, S->O ) olarak deşifre edilecektir. Örneğin, bu metnin ikinci harfinin şifresini çözmek için, önce ikinci iç sütundaki F harfini bulun, ardından doğrudan sola, en soldaki başlık sütununa kadar ilerleyin ve karşılık gelen düz metin harfini bulun: E.

Veri tam tersi şekilde, önce tabula recta'nın en soldaki başlık sütununda mesajın her bir düz metin harfi bulunarak ve iç sütunlardaki uygun harfle eşleştirilerek şifrelenir. Örneğin, mesajın ilk harfi sol başlık sütununda bulunur ve ardından "A" ile başlayan sütunda tam karşısındaki harfle eşleştirilir. Bir sonraki harf daha sonra "B" ile başlayan sütundaki ilgili harfle eşleştirilir ve bu işlem mesajın tamamı şifrelenene kadar devam eder.^[4] Trithemius şifresinin ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ anahtarına sahip olduğu düşünülürse, şifreleme işlemi her harf için şifrelenecek harfi içeren satır ile anahtarın mevcut harfine karşılık gelen sütunun kesişimini bulmak olarak da kavramsallaştırılabilir. Bu satır ve sütunun kesiştiği harf, şifreli metin harfidir.

Programsal olarak şifre hesaplanabilir, ${\displaystyle A=0,B=1...}$ atanır, ardından şifreleme işlemi ${\displaystyle {\text{şifreli metin = (düz metin + anahtar)}}\!\!\!\!{\pmod {26}}}$^[b] şeklindedir. Şifre çözme işlemi de aynı süreci izler, şifreli metin ve düz metin değiş tokuş edilir. Anahtar, bir zincirleme anahtar şifrelemesinde ("running-key chiper") eşlik eden bir şifreli metindeki bir harfin değeri, bir Sezar şifrelemesi için bir sabit veya Trithemius'un kullanımında bir periyodu olan sıfır tabanlı bir sayaç olarak tanımlanabilir.^[5]

Dipnotlar

Notlar

• Salomon, David (2005). Coding for Data and Computer Communications. Springer. ISBN 0-387-21245-0. 
• Salomon, David (2003). Data Privacy and Security. Springer. ISBN 0-387-00311-8. 
• King, Francis X. (1989). Modern Ritual Magic: The Rise of Western Occultism. 2. Prism Press. ISBN 1-85327-032-6. 
• Kahn, David (1996). The Codebreakers. Simon and Schuster. ISBN 0-684-83130-9. 

• YouTube'da Encrypting a secret text with the Vigenère cipher and the Tabula recta - Vigenère şifrelemesi için Tabula recta'nın nasıl kullanılacağını gösteren ve açıklayan bir video