Bir martalik bloknot (One-time pad)
Kalit sifatida uzunligi juda katta bo'lgan belgilar ketma-ketligi olinadi va matnning har bir harfi kalitning mos harfi bilan modul bo'yicha qo'shiladi. Kalitning ishlatilgan qismi o'chirib tashlanadi. To'g'ri qo'llanganda bu — matematik jihatdan buzib bo'lmaydigan yagona shifr.
Shifrmatn cvuupftrx bo'lsin. Har bir harfga istalgan kalit harfi mos kelishi mumkin. Agar kalit «shifrlangan» bo'lsa — matn «kompyuter»; agar boshqa kalit bo'lsa — «derazalar» yoki «olmalarim» ham chiqadi! Barcha 9 harfli so'zlar teng ehtimolli. Tahlilchi barcha kalitlarni sinasa ham, qaysi javob to'g'riligini bila olmaydi — chunki hammasi «to'g'ri» ko'rinadi.
1882 yilda bankir Frenk Miller telegraf kodlari uchun ta'riflagan; 1917 yilda AT&T muhandisi Gilbert Vernam uni teletayp uchun XOR amali bilan qayta ixtiro qildi, Jozef Moborn kalit tasodifiy va bir martalik bo'lishi kerakligini qo'shdi. Klod Shennon 1949 yilda uning mutlaq bardoshliligini isbotladi. Sovuq urush davrida Moskva–Vashington «qizil telefon» liniyasi aynan shu usul bilan himoyalangan; josuslar kichik bloknotlardagi kalit sahifalarini ishlatib, yirtib tashlagan — nomi ham shundan.
Kitobdagi misol
K = «shifrlangan», M = «kompyuter», m = 26:
| k | o | m | p | y | u | t | e | r | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Mᵢ | 10 | 14 | 12 | 15 | 24 | 20 | 19 | 4 | 17 |
| Kᵢ | 18 s | 7 h | 8 i | 5 f | 17 r | 11 l | 0 a | 13 n | 6 g |
| Cᵢ | 2 c | 21 v | 20 u | 20 u | 15 p | 5 f | 19 t | 17 r | 23 x |
Uchta oltin qoida
- Kalit haqiqatan tasodifiy bo'lishi kerak. Kitobdagi misolda kalit sifatida badiiy asar (P. Qodirovning «Yulduzli tunlar»i) taklif qilinadi — o'quv maqsadida qulay, ammo badiiy matn tasodifiy emas, uning statistikasi hujumga yo'l ochadi.
- Kalit matndan qisqa bo'lmasligi kerak.
- Kalit faqat bir marta ishlatilishi kerak. Ikki xabar bir kalit bilan shifrlansa, C₁ − C₂ = M₁ − M₂ — kalit yo'qoladi va ikkala matnni tiklash mumkin. AQShning «Venona» loyihasi 1940-yillarda Sovet josuslarining qayta ishlatilgan bloknotlarini aynan shu yo'l bilan ochgan.
Afzalliklari
- Mutlaq bardoshli (isbotlangan)
- Juda sodda hisob-kitob
- Kvant kompyuterlari ham buza olmaydi
Kamchiliklari
- Kalit xabar hajmida — 1 GB fayl uchun 1 GB kalit
- Kalitni xavfsiz yetkazish muammosi
- Haqiqiy tasodifiy sonlar generatori kerak
Nazorat savollari
Kalit foydalanilganda bitta harfga surilib ketsa nima o'zgaradi?
Shu joydan boshlab ochilgan matn butunlay ma'nosiz bo'lib qoladi — sinxronlash yo'qoladi. Shuning uchun tomonlar kalitning qaysi pozitsiyasidan foydalanayotganini aniq bilishi shart.
Kalitsiz qanday ochish mumkin?
Qoidalar to'liq bajarilgan bo'lsa — umuman mumkin emas. Faqat qoidalar buzilganda (kalit tasodifiy emas yoki qayta ishlatilgan) hujum mumkin.