Святой Грааль криптографии: Шифр Вернама
В мире, где любой код можно взломать, если есть достаточно времени и мощности компьютеров, шифр Вернама (или "Одноразовый блокнот", One-Time Pad) стоит особняком. Это единственный шифр, для которого математически доказана абсолютная теоретическая стойкость.
Его невозможно взломать, даже если у вас есть бесконечно мощный компьютер и бесконечное время. Почему?
Три закона абсолютной защиты
Чтобы магия работала, нужно строго соблюдать три правила:
- Длина ключа = Длине сообщения: Если вы хотите зашифровать "ПРИВЕТ" (6 букв), вам нужен ключ из 6 случайных букв.
- Абсолютная случайность: Ключ должен быть сгенерирован истинным генератором случайных чисел (радиошум, броски кости), а не программой.
- Одноразовость: Ключ никогда не должен использоваться дважды. Если вы используете тот же ключ второй раз — защиту легко снять.
Почему его не взломать?
Представьте, что вы перехватили шифротекст X5 Y9 Z2.
Если применить ключ "A", расшифруется как "АТАКА".
Если применить ключ "B", расшифруется как "ОТБОЙ".
Оба варианта равновероятны. Без ключа невозможно узнать, какое из возможных сообщений было отправлено. Математика не дает подсказок.
Где это используется?
Из-за сложности обмена гигантскими ключами (чтобы передать 1 ГБ защищенных данных, нужно заранее передать флешку с 1 ГБ ключа) этот метод используется только в ситуациях "жизни и смерти":
- "Красная линия" между президентами ядерных держав.
- Связь со шпионами (через "number stations" — номерные радиостанции).