Одноразові блокноти

Розробити шифр, який неможливо зламати, насправді досить просто. Цей метод відомий уже кілька десятиліть як одноразовий блокнот. Для цього потрібно всього лише, щоб довжина ключа дорівнювала довжині вихідного тексту, а ключ використовувався всього один раз. У якості ключа вибирається випадкова послідовність бітів. Відкритий текст також перетворюється у послідовність двійкових розрядів, наприклад, за допомогою стандартного кодування ASCII. Нарешті, ці два рядки порозрядно додаються за модулем 2. Отриманий у результаті шифрований текст не може бути зламаний, тому що будь-який можливий відкритий текст є рівноймовірним кандидатом. Такий зашифрований текст зовсім не дає ніякої інформації криптоаналитику. У достатньо великій ділянці шифрованого тексту всі символи будуть зустрічатися з рівною ймовірністю, так само як всі біграми й всі триграми.

На жаль, у цього методу є ряд практичних недоліків. По-перше, такий довгий ключ неможливо запам'ятати, тому як відправник, так і одержувач повинні носити із собою копію ключа. Якщо є небезпека, що яка-небудь із цих копій може бути захоплена ворогом, вся схема виявляється досить ненадійною. Крім того, повний обсяг даних, які можуть бути передані, обмежений розміром доступного ключа.

Даний метод чутливий до втрачених або вставлених символів. Якщо відправник або одержувач втратять синхронізацію, всі дані з цього моменту будуть зіпсовані.

З винаходом комп'ютерів одноразовий блокнот може набути практичного застосування. Ключ можна зберігати на спеціальному компакт-диску, що містить кілька гігабіт інформації, і не викликатиме особливих підозр, якщо його перевозити у коробці від музичного компакт-диску й на початку навіть розмістити кілька пісень. Звичайно, на гігабітних мережах необхідність змінювати компакт-диск через кожні 5 с буде достатньо обтяжливою. Тому тепер ми розглянемо кілька сучасних методів шифрування, здатних справлятися з відкритим текстом довільної довжини.