payamvha/North_RAG huggingface dataset:
در ادامه مثال بالا، فرض کنید ایو می‌تواند به متن رمزشده آلیس یعنی "EQNVZ" دسترسی پیدا کند. اگر ایو بی‌نهایت زمان داشت، می‌توانست بفهمد کلید "XMCKL" می‌تواند متن اصلی "HELLO" را ایجاد کند ولی همچنین می‌فهمید که کلید "TQURI" می‌تواند متن اصلی "LATER" را ایجاد کند که آن هم به طور برابر یک پیام قابل قبول است. 1 4 (E) 16 (Q) 13 (N) 21 (V) 25 (Z) ciphertext − 19 (T) 16 (Q) 20 (U) 17 (R) 8 (I) possible key 2 = −15 0 −7 4 17 ciphertext-key 3 = 11 (L) 0 (A) 19 (T) 4 (E) 17 (R) ciphertext-key (mod 26) 4 درواقع، ممکن
(E) 17 (R) ciphertext-key (mod 26) 4 درواقع، ممکن است که از "رمزگشایی" متن رمز شده، به هر پیامی رسید که همان تعداد کاراکتر را دارد و به سادگی با کلید متفاوتی ایجاد شده است؛ در حالی که هیچ اطلاعاتی در متن رمزشده وجود ندارد که به ایو اجازه دهد از بین تعابیر مختلف متن رمز شده انتخاب کند. امنیت کامل. پدهای یکبار مصرف از نظر صورت نظریه‌ اطلاعات امن هستند که یعنی پیام رمز شده (مثلا متن رمزی) هیچ اطلاعاتی را در مورد پیام اصلی به رمزگشا ارائه نمی‌دهد (مگر بیشترین طول ممکن برای پیام). این یک مفهوم بسیار قوی از
طول ممکن برای پیام). این یک مفهوم بسیار قوی از امنیت است که اولین بار در زمان جنگ جهانی دوم توسط کلاد شانون رشد یافت و درهمان زمان‌ها از نظر ریاضی اثبات کرد که این موضوع برای پد یکبار مصرف صحیح است. نتایج او در "مجله فنی بل لبز" در سال 1949 منتشر شد. پدهای یکبار مصرف اگر به درستی استفاده شوند حتی برای دشمنانی که قدرت محاسبه بی‌نهایت دارند، غیر قابل درک هستند. کلاد شانون با استفاده از ملاحظات نظریه اطلاعات ثابت کرد پد یکبار مصرف دارای خاصیتی است که او به آن نام "امنیت کامل" را داد. این به این معنی است که
نام "امنیت کامل" را داد. این به این معنی است که متن رمز شده C دقیقا هیچ اطلاعات اضافه‌ای در مورد متن اصلی نمی‌دهد. این به این دلیل است که با استفاده از یک کلید واقعا رندوم که فقط یکبار استفاده می‌شود، یک متن رمز شده می‌تواند به هر نوع متن اصلی با همان طول تبدیل شود و همه آنها به طور یکسان ممکن هستند. در نتیجه احتمال پیشین از متن اصلی M با احتمال پسین از متن اصلی M که که هر دو یک متن رمز شده را بدهند، برابر است. از نظر ریاضی، این موضوع به صورت formula_1تعریف شده است؛ به نحوی که formula_2 انتروپی اطلاعات متن
شده است؛ به نحوی که formula_2 انتروپی اطلاعات متن اصلی است و formula_3 احتمال شرطی انتروپی متن اصلی است که متن رمز شده C را داده است. (در اینجا H حرف یونانی بزرگ اتا است.) این نشان می‌دهد که برای هر پیام M و متن رمزشده C، باید حداقل یک کلید K وجود داشته باشد که آنها را به عنوان پد یکبار مصرف به هم ربط دهد. به گفتار ریاضیاتی، این یعنی formula_4 که C، M و K مقدار مشخص متن اصلی، متن رمز شده و کلید را نشان می‌دهد. درواقع اگر بخواهید از هر متن اصلی در فضای پیام M به هر رمز در فضای رمزشده C برسید (رمزگذاری) یا
M به هر رمز در فضای رمزشده C برسید (رمزگذاری) یا از هر رمز در فضای رمزشده C به هر متن اصلی در فضای پیام M برسید (رمزگشایی) به حداقل formula_5 کلید نیاز دارید. (همه کلیدها با احتمال برابر formula_6 استفاده شده است تا از امنیت کامل مطمئن شویم.) یک راه دیگر برای توضیح امنیت کامل، این ایده است که برای هر پیام formula_7 در فضای پیام M و برای هر رمز c در فضای پیام C داریم: که در آن احتمالات را نشان می‌دهد و جانشین انتخاب یک کلید k از فضای کلید K با یک الگوریتم احتمالاتی E بر پایه شیر یا خط شده است. امنیت کامل یک
E بر پایه شیر یا خط شده است. امنیت کامل یک مفهوم قوی از سختی رمز گشایی است. الگوریتم رمزنگاری متقارن متداول، از الگوهای پیچیده جایگذاری و جابه‌جایی استفاده می‌کند. در بهترین حالتی که هم اکنون استفاده می‌شود مشخص نیست که آیا یک پروسه رمزگشایی می‌تواند وجود داشته باشد که بتواند این تغییرات را بدون دانستن کلید استفاده شده در رمزگذاری به صورت معکوس انجام دهد یا خیر. (یا تا حد نیاز، بخشی را معکوس کند.) الگوریتم‌های رمزنگاری نامتقارن برپایه مسائل ریاضی هستند که تصور می‌شود حل آنها سخت است؛ مثلا تجزیه اعداد یا
تصور می‌شود حل آنها سخت است؛ مثلا تجزیه اعداد یا لگاریتم گسسته. به هرحال اثباتی وجود ندارد که این مسائل سخت هستند و یک شکاف ریاضیاتی می‌تواند آنها را نسبت به حملات آسیب پذیر کند. با اشاره به امنیت کامل، برخلاف الگوریتم رمزنگاری متقارن پد یکبار مصرف حتی در برابر حملات بررسی همه حالات، مصون می‌ماند. امتحان کردن همه کلیدها به سادگی همه متون اصلی را با احتمال برابر برای متن اصلی واقعی بودن، به دست می‌آورد. حتی با دانستن متن اصلی، مثلا با داسنتن بخش‌هایی از پیام، حملات بررسی همه حالات قابل استفاده نیست چون
پیام، حملات بررسی همه حالات قابل استفاده نیست چون مهاجم نمی‌تواند به هیچ اطلاعاتی از بخش‌های دیگر کلید که برای رمزگشایی بقیه پیام لازم است، برسد. بخش‌های شناخته شده فقط بخش‌هایی از کلید که مربوط به خودشان است را فاش می‌کنند و آنها با یک حالت کاملا یک به یک به هم مربوط شده اند. هیچ بخشی از کلید به بخش دیگر آن وابسته نیست. پیتر شور و دیگران نشان داده اند که کامپیوترهای کوانتومی در حل کردن بعضی از مسائل سخت که امنیت رمزگذاری‌های نامتقارن را تضمین می‌کنند بسیار سریع‌تر هستند. اگر کامپیوترهای کوانتومی با
بسیار سریع‌تر هستند. اگر کامپیوترهای کوانتومی با بیت‌های کوانتومی کافی ساخته شوند و از پس محدودیت‌هایی برای تصحیح خطا بر بیایند، بعضی از الگوریتم‌های رمزنگاری کلید عمومی منسوخ می‌شوند. درحالی که پدهای یکبار مصرف همچنان امن باقی خواهند ماند. موضوعات رمزنگاری کوانتومی و رمزنگاری پس از کوانتوم را برای بحث بیشتر در حوزه کامپیوترهای کوانتومی دربرابر امنیت اطلاعات مطالعه کنید. مشکلات. با وجود اثبات شانون بر امنیت کامل پدهای یکبار مصرف، آنها موانع جدی در عمل دارند چون به موارد زیر نیاز دارند: پدهای یکبار مصرف
چون به موارد زیر نیاز دارند: پدهای یکبار مصرف بعضی از مشکلات عملی فعلی را در رمزنگاری حل می‌کند. رمزهای با کیفیت بالا به صورت گسترده در دسترس هستند و امنیت آنها به عنوان یک نگرانی بزرگ در نظر گرفته نمی‌شود. استفاده از این رمزها تقریبا همیشه راحت‌تر از پدهای یکبار مصرف است. مقدار کلیدی که باید به صورت صحیح و امن ساخته شود، به صورت امن پخش شود و به صورت امن نگهداری شود خیلی کمتر است و رمزنگاری با کلید عمومی بر این مشکلات پیروز شده است. رندوم بودن واقعی. اعداد رندوم با کیفیت بالا سخت ساخته می‌شوند. توابع عدد
رندوم با کیفیت بالا سخت ساخته می‌شوند. توابع عدد رندوم سازی که در کتابخانه‌های بیشتر زبان‌های برنامه نویسی استفاده می‌شود برای استفاده در رمزنگاری مناسب نیستند. حتی آن رندوم سازهایی که برای استفاده معمولی در رمزنگاری مناسب هستند، مثل /dev/random و بسیاری از رندوم سازهای سخت افزاری، ممکن است از توابع رمزنگاری استفاده کنند که امنیت‌شان اثبات نشده است. یک مثال از اینکه اعداد رندوم واقعی چگونه می‌توانند ساخته شوند با اندازه‌گیری تابش رادیواکتیو است. به طور ویژه استفاده یکباره بسیار ضروری است. اگر یک پد یکبار
استفاده یکباره بسیار ضروری است. اگر یک پد یکبار مصرف فقط دوبار استفاده شود، عملیات محاسباتی ساده می‌تواند آن را به رمز کلید جریانی کاهش دهد. اگر هر دو متن اصلی از یک زبان طبیعی (مثلا انگلیسی یا روسی) آمده باشد، با اینکه هردو آنها مخفی هستند، هر دو در معرض شانس بالای کشف با رمزگشایی تحلیلی و با ابهام کم هستند. البته یک پیام طولانی‌تر فقط می‌تواند در بخش‌هایی شکسته شود که با پیامی کوتاه‌تر همپوشانی دارد به علاوه احتمالا کمی بیشتر که با کامل کردن یک کلمه یا عبارت به دست می‌آید. مشهورترین استفاده از این آسیب
به دست می‌آید. مشهورترین استفاده از این آسیب پذیری مربوط برای پروژه ونونا اتفاق افتاد. توزیع کلید. از آنجایی که پد مانند هر مورد مخفی به اشتراگ گذاشته شده، باید به صورت امن ذخیره و عبور داده شود، و پد باید حداقل به اندازه پیام طول داشته باشد، معمولا هیچ فایده‌ای در استفاده از پد کردن یکبار مصرف وجود ندارد چون یک نفر می‌تواند به سادگی همان متن اصلی را به جای بفرستد (چون هردو می‌توانند طول برابر داشته باشند و باید امن نگه داشته شوند). به هرحال وقتی که یک پد بسیار طولانی به صورت امن ارسال شده باشد (برای مثال
طولانی به صورت امن ارسال شده باشد (برای مثال یک دیسک کامپیوتری پر از داده‌های رندوم) می‌تواند برای بیشمار پیام در آینده استفاده شود البته تاجایی که جمع طول آنها با سایز این پد برابر شود. توزیع کوانتومی کلید هم با فرض کامپیوترهای کوانتومی خطاپذیر یک راه حل برای این مشکل ارائه می‌دهد. توزیع پد یکبار مصرف بسیار طولانی ساده نیست و معمولا یک ریسک عمده را مطرح می‌کند. پد ضرورتا کلید رمزگذاری است ولی برخلاف کلیدهای رمزهای مدرن باید خیلی طولانی باشد و برای انسان به خاطر سپردن آن خیلی سخت‌تر است. وسایل ذخیره سازی
خاطر سپردن آن خیلی سخت‌تر است. وسایل ذخیره سازی مانند فلش درایور، دی‌وی‌دی یا پخش‌کننده‌های صوتی دیجیتالی شخصی می‌توانند برای حمل یک پد یکبار مصرف خیلی بزرگ از جایی به جای دیگر به شکل غیر مشکوکی استفاده شوند؛ ولی حتی در این حالت، نیاز به انتقال فیزیکی پد در مقایسه با دستورالعمل‌های انتقال کلید در یک سیستم رمزگذاری با کلید عمومی مدرن، یک مانع است. ضمن اینکه چنین وسیله‌ای نمی‌تواند به صورت قابل اعتماد و امن پاک شود مگر با تخریب فیزیکی (مثلا سوزاندن). اگر یک دی‌وی‌دی 4.7 گیگابایتی پر از داده پد یکبار مصرف از
4.7 گیگابایتی پر از داده پد یکبار مصرف از نظر اندازه به اجزاء یک میلی متر مربعی خرد شود (0.0016 مربع)، بیشتر از 4 مگابایت داده را (مسلما بازیابی آن سخت است ولی غیر ممکن نیست) در هر جز نگه می‌دارد. به علاوه ریسک کشف رمز در هنگام جابه جایی (برای مثال یک یک نفر آن را بدزد، کپی کند و پد را جایگزین کند) در عمل بسیار بیشتر از احتمال کشف برای رمزی مانند AES است. در نهایت میزان تلاش لازم برای مدیریت کلید پد یکبار مصرف برای شبکه‌های بزرگ ارتباطی خیلی زیاد می‌شود؛ می‌توان گفت تعداد پدهای مورد نیاز بیشتر از توان دوی
گفت تعداد پدهای مورد نیاز بیشتر از توان دوی تعداد افرادی می‌شود که پیام‌ها را آزادانه انتقال می‌دهند. برای ارتباط بین فقط دو نفر، یا یک شبکه با جانمایی ستاره‌ای مشکل کمتر است. کلید باید بعد از استفاده به صورت امن نابود شود تا مطمئن شویم که کلید دوباره هرگز استفاده نمی‎شود و از پیام فرستاده شده محافظت کنیم. از آنجایی که کلید باید از یک پایانه تا پایانه دیگر منتقل شود و تا زمانی که پیام ارسال یا دریافت شود باقی بماند، در مقابل بازیابی قانونی آسیب‌پذیرتر از متن اصلی گذرایی است که از آن محافظت می‌کند. احراز
متن اصلی گذرایی است که از آن محافظت می‌کند. احراز هویت. مطابق مصارف گذشته، پدهای یکبار مصرف هیچ احراز هویتی برای پیام ارائه نمی‌کنند که نبود آن می‌تواند در سیستم‌های دنیای واقعی یک تهدید ایجاد کند. برای مثال یک مهاجم که میداند پیام شامل "meet jane and me tomorrow at three thirty pm" است، می‌تواند کدهای معادل پد را مستقیما از دو المان شناخته شده (متن رمز شده و متن اصلی شناخته شده) استخراج کند. سپس می‌تواند آن متن را با هر متن دیگری با طول برابر جایگزین کند، مثلا از "three thirty meeting is canceled, stay
مثلا از "three thirty meeting is canceled, stay home"استفاده کند. دانش مهاجم از پد یکبار مصرف به همین طول بایت محدود است که باید برای هر محتوای دیگری از پیام نگه داشته شود تا معتبر باشد. این کمی متفاوت با انعطاف پذیری است که در آن اینکه پیام اصلی شناخته شده است جدی گرفته نمی‌شود. همچنین حمله رمز جریانی را مطالعه کنید. روش‌های استاندارد برای جلوگیری از آن برای مثال استفاده از یک پیام احراز هویت می‌‌تواند به همراه سیستم پد یکبار مصرف استفاده شود تا از چنین حملاتی جلوگیری کند. همچنین متدهای کلاسیک مانند
حملاتی جلوگیری کند. همچنین متدهای کلاسیک مانند پدکردن با طول متغیر و جمع‌سازی روسی می‌توانند استفاده شوند ولی همه آنها امنیت کاملی را که خود پد یکبار مصرف دارند، کم دارند. هش‌کردن همه جانبه راهی برای احراز هویت پیام‌ها تا یک قید امنیتی دلخواه ارائه می‌دهد. (برای مثال برای هر P &gt; 0 یک هش به اندازه کافی بزرگ اطمینان می‌دهد که حتی احتمال موفقیت یک مهاجم بدون قید محاسباتی کمتر از P است.) ولی این از داده رندوم و اضافه پد استفاده می‌کند و احتمال پیاده سازی سیستم بدون کامپیوتر را حذف می‌کند. کاربردها. قابل
سیستم بدون کامپیوتر را حذف می‌کند. کاربردها. قابل اجرا بودن. پد یکبار مصرف با وجود مشکلاتی که دارد، فواید عملیاتی هم دارد. در بعضی شرایط فرضی جاسوسی پد یکبار مصرف می‌تواند مفید باشد چون می‌توانیم آن را به صورت دستی و با مداد و کاغذ حساب کنیم. درواقع، تقریبا همه رمزهای با کیفیت دیگر، بدون کامپیوتر غیرعملی هستند. به هرحال در دنیای مدرن کامپیوترها (مانند آنهایی که در وسایل الکترونیکی شخصی جاسازی شده اند، مثلا گوشی‌های موبایل) آنقدر در همه‌جا حاضر هستند که معمولا داشتن کامپیوتری مناسب برای اجرای رمزگذاری
معمولا داشتن کامپیوتری مناسب برای اجرای رمزگذاری متداول (مثلا گوشی موبایلی که می‌تواند نرم‌افزار رمزی مخفی شده را اجرا کند) شک برانگیز نیست. کاربرد‌های تاریخی. پدهای یکبار مصرف در شرایط خاصی از اوایل قرن ۱۹۰۰ استفاده می‌شدند. در ۱۹۲۳ از آن برای ارتباطات دیپلماتیک توسط تشکیلات دیپلماتیک آلمان استفاده شد. سرویس دیپلماتیک جمهوری ویمار استفاده از این روش را در سال ۱۹۲۰ آغاز کرد. احتملا شکستن رمزگذاری ضعیف شوروی توسط بریتانیا و عمومی کردن پیام‌ها به خاطر منافع سیاسی در دو مورد در دهه ۱۹۲۰ (مورد ARCOS)، شوروی را
در دو مورد در دهه ۱۹۲۰ (مورد ARCOS)، شوروی را مجبور کرد که در حدود سال ۱۹۳۰ برای کاربردهایی پد یکبار مصرف را بپذیرد. بعدتر جاسوس‌های شورای امنیت هم به این صورت شناخته شدند که از پد یکبار مصرف کاغذی و مداد استفاده می‌کردند. سرهنگ رادولف آبل، که در شهر نیویورک در سال ۱۹۵۰ دستگیر و محکوم شد و "کروگرها" (مثلا موریس و لونا کوهن) که در بریتانیای کبیر در دهه ۱۹۶۰ دستگیر و محکوم به جاسوسی شدند، مثال‌هایی از آن هستند. هردو مورد هنگامی که پد یکبار مصرف فیزیکی را با خود داشتند پیدا شدند. بعضی از ملل از سیستم پد یکبار
داشتند پیدا شدند. بعضی از ملل از سیستم پد یکبار مصرف برای مخابرات حساس خود استفاده کرده‌اند. لئو مارکس گزارش می‌کند که قوه مجریه عملیات ویژه بریتانیا در جنگ جهانی دوم از پد یکبار مصرف برای رمزی کردن مخابرات بین اداراتش استفاده کرده است. پد یکبار مصرف برای استفاده در ارگان‌های برون مرزی‌اش دیرتر در جنگ معرفی شد. تعداد کمی از ماشین‌های رمزی نوارهای یکبار مصرف بریتانیایی شامل راککس و نورین می‌شود. ماشین اسپرچ سازمان پلیس مخفی آلمان هم می‌توانست از نوار یکبار مصرفی که آلمان شرقی، روسیه و حتی کوبا برای فرستادن
که آلمان شرقی، روسیه و حتی کوبا برای فرستادن پیام رمز شده به ارگان‌های خود استفاده می‌کردند، استفاده کند. مخلوط کننده صدا در جنگ جهانی دوم، سیگسالی هم نوعی سیستم یکبار مصرف بود. این دستگاه به سیگنال در یک پایانه نویز اضافه می‌کرد و در پایانه دیگر آن را حذف می‌کرد. این نویز در پایانه‌های کانال به صورت رکوردهای لاکی بزرگ، که به شکل جفت‌های منحصر به فرد ساخته می‌شدند، پخش می‌شد. مشکلات همگام سازی شروع و فاز انحراف طولانی‌تر، هر دو قبل از این که سیستم بتواند استفاده شود، ظاهر و حل شدند. خط تلفن ویژه بین مسکو و
شود، ظاهر و حل شدند. خط تلفن ویژه بین مسکو و واشنگتن که در سال ۱۹۶۳ بعد از بحران موشکی کوبا ساخته شد، از ماشین تحریر تلگرافی محافظت شده با یک سیستم نوار یکبار مصرف تجاری استفاده کرد. هر کشور نوارهای کلیدی را که با آن پیام‌هایش را رمز می‌کرد، آماده می‌کرد و از طریق سفارتش برای کشور دیگر می‌فرستاد. یک خاصیت منحصر به فرد پد یکبار مصرف در این مورد این بود که هیچ کدام از کشورها لازم نبود روش‌های حساس رمزگذاری بیشتری را برای دیگری فاش کند. نیروهای ویژه ارتش ایالات متحده از پد یکبار مصرف در ویتنام استفاده کردند.
متحده از پد یکبار مصرف در ویتنام استفاده کردند. آنها با استفاده از کد مورس و پد یکبار مصرف و مخابره موج رادیویی پیوسته (که حامل کد مورس بود) به ارتباط امن و قابل اعتماد رسیدند. در طی حمله سال ۱۹۸۳ گرانادا، ارتش ایالات متحده تدارکات ثبت یک جفت پد یکبار مصرف را در یک انبار کوبایی پیدا کردند. با شروع در سال ۱۹۸۸ کنگره ملی آفریقا (ANC) از پدهای یکبار مصرفی که برپایه دیسک بودند، به عنوان بخشی از سیستم ارتباط امن بین سران خود در خارج از آفریقای جنوبی و عاملان داخل کشور، به عنوان بخشی از عملیات والا، که تلاشی
داخل کشور، به عنوان بخشی از عملیات والا، که تلاشی موفق برای ساخت یک شبکه مقاوم داخل آفریقای جنوبی بود، استفاده کرد. اعداد رندوم روی دیسک بعد از استفاده پاک می‌شدند. یک مهماندار هواپیمای بلژیکی به عنوان پیک برای داخل آوردن دیسک پدها نقش آفرینی کرد. یک تجدید تدارکات منظم برای این دیسک‌ها لازم بود، چون به سرعت تماما استفاده می‌شدند. یک مشکل با این سیستم این بود که نمی‌شد از آن برای ذخیره امن داده استفاده کرد. بعدا والا یک رمز جریانی کلید شده با کدهای رزرو شده را برای حل مشکل به آن اضافه کرد. یک مفهوم مرتبط کد
برای حل مشکل به آن اضافه کرد. یک مفهوم مرتبط کد یکبار مصرف است، یعنی نشانه‌ای که فقط یکبار مصرف می‌شود. مثلا "آلفا" برای "ماموریت انجام شد"، "آفرین" برای "ماموریت شکست خورد"، یا حتی "چراغ قوه" برای "حمله متفقین به فرانسویان ساکن آفریقای شمالی"، نمی‌توانند به هیچ شکل معقولی در معنای کلمه رمزگشایی شوند. فهم پیام به اطلاعات اضافه، معمولا "عمق" تکرار، یا تحلیل‌های مخابراتی نیاز دارد. به هرحال چنین فنونی (با اینکه معمولا توسط عاملین واقعی و مربیان بیسبال استفاده می‌شوند) به هیچ شکل معناداری رمزنگاری با پد یکبار
می‌شوند) به هیچ شکل معناداری رمزنگاری با پد یکبار مصرف نیستند. آژانس ملی امنیت ایالات متحده. حداقل از دهه 1970، آژانس ملی امنیت ایالات متحده (NSA) تنوعی از پدهای یکبار مصرف دستی را هم به صورت عام منظوره و هم به صورت ویژه با 86000 پد ساخته شده در سال مالی 1972، تولید کرد. پدهای خاص منظوره برای چیزی که این سازمان به آن "pro forma" می‌گفت ساخته شد. در این سیستم چارچوب، حالت و فرمت همه پیام‌های متنی یکسان یا تقریبا یکسان است. همان نوع اطلاعات، پیام به پیام قرار است به همان شکل نمایش داده شود و فقط مقادیر خاص
است به همان شکل نمایش داده شود و فقط مقادیر خاص مثل اعداد در هر پیام عوض می‌شود. مثال‌هایی از آن، پیام آغاز عملیات هسته‌ای و گزارش‌های یابنده‌ جهت رادیویی (COMUS) هستند. پدهای عام منظوره در فرمت‌های متعددی ساخته شدند؛ مثلا یک لیست ساده از حروف رندوم (DIANA)، یا فقط اعداد (CALYPSO)، پدهای کوچک برای ارگان‌های سری (MICKEY MOUSE) و پدهای طراحی شده برای رمزگشایی سریع‌تر پیام‌های کوتاه با هزینه تراکم کمتر. یک مثال، ORION، 50 ردیف از الفبای متن اصلی را در یک طرف خود داشت و در طرف دیگر، حروف رندوم متن رمزی معادل
خود داشت و در طرف دیگر، حروف رندوم متن رمزی معادل را داشت. با قرار دادن یک برگه در بالای یک تکه برگه کربن در حالتی که سمت کربنی رو به بالا است، یک نفر می‌توانست یک دور یک حرف در هر ردیف دایره بکشد و حرف معادل در سمت دیگر به وسیله برگه کربنی دایره دار می‌شد. در نتیجه یک برگه ORION می‌توانست یک پیام با طول حداکثر 50 کاراکتر را به سرت رمزگذاری یا رمزگشایی کند. ساخت پدهای ORION نیاز به چاپ دوطرفه در یک وضعیت دقیق داشت که فرآیند سختی بود در نتیجه آژانس ملی امنیت ایالات متحده کار خود را به فرمت پد دیگری یعنی
ایالات متحده کار خود را به فرمت پد دیگری یعنی MEDIA تغییر داد که 25 ردیف الفبای جفت شده و کاراکترهای رندوم داشت. این آژانس همچنین سیستم‌های خودکار برای ارکان مرکزی سازمان جاسوسی آمریکا و واحدهای نیروی ویژه ساخت تا آنها بتوانند به صورت کارآمد، روی تعداد زیادی از پیام‌های با پدهای یکبار مصرف جداگانه که از یا برای افراد نگهدارنده‌های پد هستند، فرآیند را انجام دهند. در طی جنگ جهانی دوم و دهه 1950، ایالات متحده استفاده وسیعی از سیستم نوار یکبار مصرف کرد. علاوه بر فراهم کردن محرمانگی، مدارهای امن شده به وسیله
بر فراهم کردن محرمانگی، مدارهای امن شده به وسیله نوار یکبار مصرف، دائما، حتی زمانی که هیچ مخابره‌ای وجود نداشت، اجرا می‌شدند و در نتیجه در مقابل تحلیل مخابرات محافظت می‌شدند. در سال 1955 این سازمان 1660000 رول نوار یکبار مصرف تولید کرد. هر رول، قطری معادل 8 اینچ داشت، شامل 100000 کاراکتر بود و در 166 دقیقه و با قیمت 4.55 دلار ساخته می‌شد. تا سال 1972 فقط 55000 رول ساخته شده بود که نوارهای یکبار مصرف با ماشین‌های چرخان مثل SIGTOT و بعد از آن با وسایل الکترونیکی بر پایه شیفت رجیسترها جایگزین شدند. آژانس ملی
بر پایه شیفت رجیسترها جایگزین شدند. آژانس ملی امنیت ایالات متحده سیستم‌های نوار یکبار مصرف را مانند SIGTOT و 5-UCO به عنوان مواردی که در جاسوسی مخابرات، تا زمان معرفی رمزهای الکترونیکی KW-S6 در سال 1957 استفاده شده‌اند، توصیف می‌کند سوء مصرف. درحالی که پدهای یکبار مصرف امنیت کامل ایجاد می‌کنند، اگر به درستی ساخته و استفاده شوند، اشتباهات کوچک می‌تواند منجر به کشف رمز موفق شوند: امنیت مطلق رمز پد یک‌بار مصرف. هرچند به صورت تجربی مشاهده شد که کلید خصوصی غیرتکراری و تصادفی که تنها یک بار برای رمزگذاری استفاده
و تصادفی که تنها یک بار برای رمزگذاری استفاده می‌شد به شدت امنیت پد یک‌بار مصرف را افزایش می‌دهد، اما صرفاً در سال ۱۹۴۹ بود که این واقعیت توسط شانون کشف شد. نظریه امنیت مطلق که امنیت شانون نیز نامیده می‌شد و توسط شانون ارائه شد، می‌تواند به روش زیر مشخص شود. اگر یک تحلیل‌گر رمز منفعل تنها متن رمزشده formula_8…formula_9formula_10 formula_11 را داشته باشد که نتیجه رمزگذاری پد یک‌بار مصرف است، تحلیل‌گر رمز تنها می‌تواند این حدس را در مورد متن رمزنشده بزند که یک رشته دودویی با طول L است. به عبارت دیگر برای
یک رشته دودویی با طول L است. به عبارت دیگر برای تحلیل‌گر رمز، هر رشته دودویی با طول L می‌تواند برابر با متن رمزنشده باشد. این مسئله قوی‌ترین نظریه امنیتی است، چرا که از توزیع آماری متن رمزنشده و منابع محاسباتی مستقل است (هر میزان محاسبات یا هر پیشرفت دیگری در محاسبات نمی‌تواند برای این شکل از امنیت تهدید محسوب شود) نامعلوم بودن متن رمزنشده برای تحلیل‌گر رمز منفعل از طریق رهگیری متن رمزشده کاهش نمی‌یابد. این بدان معناست که هیچ اطلاعاتی از متن رمزشده فاش نمی‌شود. این مسئله یک تضاد قوی نسبت به سایر
فاش نمی‌شود. این مسئله یک تضاد قوی نسبت به سایر الگوریتم‌های رمزنگاری که در آن‌ها استخراج اطلاعاتی از متن رمزشده اجتناب‌ناپذیر است، می‌باشد. نتایج شانون حاکی از آن است که پد یک‌بار مصرف بهترین امنیت محاسباتی ممکن را برای هر طرح رمزگذاری ارائه می‌دهد. این روش به عنوان تنها امنیت مطلق یا تنها رمز غیرقابل شکستن شناخته شده باقی می‌ماند. الگوریتم‌های رمزنگاری زیادی به روش رمزنگاری کلید عمومی یا کلید خصوصی طی ۶۰ سال اخیر مطرح شده‌اند، اما هیچ‌کدام نمی‌تواند امنیت مطلق ارائه دهد. در واقع در مورد الگوریتم‌های
مطلق ارائه دهد. در واقع در مورد الگوریتم‌های مشهور مانند استاندارد رمزنگاری داده‌ها (DES)، ای‌سی‌سی، آراس‌ای و استاندارد رمزنگاری پیشرفته (AES) حتی اثبات نشده که می‌توانند به لحاظ محاسباتی امن باشند و تنها بر اساس شکست تلاش‌های فعلی، مشخص شده که شکستن رمز آن‌ها سخت است. با پیشرفت‌های سریع در توان محاسباتی، قدرت این الگوریتم‌ها تهدید می‌شود در حالی که پد یک‌بار مصرف در برابر هر گونه پیشرفت محاسباتی در آینده مقاوم باقی می‌ماند. مزایا و معایب. پیامی که با روش پد یک‌بار مصرف رمزگذاری می‌شود، نمی‌تواند شکسته
پد یک‌بار مصرف رمزگذاری می‌شود، نمی‌تواند شکسته شود چرا که کلید رمزگذاری یک عدد تصادفی است و تنها یک بار مورد استفاده قرار می‌گیرد. هرچند که مشکل استفاده از پد یک‌بار مصرف در عمل این است که بایت‌های کلید نمی‌توانند دوباره استفاده شوند. عیب اصلی پد یک‌بار مصرف این است که طرفین از قبل به یک توافق قابل اطمینان در مورد مقدار کلیدهای مخفی نیاز دارند. به علاوه باید به این نکته اشاره کرد که هرچند اینگونه تصور می‌شود که همواره منبعی برای تولید بیت‌های تصادفی وجود دارد اما این فرض، غیرواقعی است و رمزهای تصادفی باید
اما این فرض، غیرواقعی است و رمزهای تصادفی باید به وسیله منابع غیرواقعی تولید اعداد تصادفی تولید شوند؛ یعنی منابعی که در عمل اعداد تصادفی تولید نمی‌کنند. هم‌چنین برای سیستم‌های رمز کلاسیک موجود ایجاد یک کلید امن بین طرفین به صورت قطعی دشوار است. از معایب دیگر این روش مشکلی است که در الگوریتم کلید متقارن نیز یافت می‌شود. کلید تولید شده در این روش بایست همراه رمز در اختیار قرار داده شود. هر گونه تغییر در کلید به هر نوعی موجب ناخوانا شدن پیام مورد نظر می‌شود. همچنین بعد از یک بار استفاده از کلید می‌توان بخشی
همچنین بعد از یک بار استفاده از کلید می‌توان بخشی از پیام را به روش ارزیابی ترافیک بازیابی کرد. هرچند بازیابی پیام ناممکن است اما با بازیابی این بخش‌ها می‌توان به محتوای پیام نزدیک شد. الگوریتم پد یک‌بار مصرف. این الگوریتم را می‌توان از معادله روبه‌رو دریافت. (formula_12، formula_13) formula_14= formula_15 در این معادله formula_13 iامین کاراکتر متن رمزنشده‌است. formula_17 iامین بایت کلیدی است که برای پیام استفاده می‌شود. formula_18 iامین کاراکتر متن رمزشده‌است. N طول کلید است. در صورت نقض هر یک از قوانین
N طول کلید است. در صورت نقض هر یک از قوانین زیر، رمز قابل شکستن می‌شود: پد یکبار مصرف رمزگذاری عددی. در ابتدا ما نیاز به یک کلید رمزگذاری به نام پد یک‌بار مصرف هستیم. برای یک ارتباط یک طرفه بخش فرستنده یک نسخه از پدی که استفاده کرده‌است را بایست در اختیار دریافت کننده قرار دهد. برای برقراری ارتباط دوطرفه از یک مجموعه پد استفاده می‌شود به طوری که فرستنده نسخه ای از پد خروجی خود را به عنوان پد ورودی با فرستنده به اشتراک می گذارد و پد خروجی دریافت کننده مشترک با پد ورودی فرستنده یکسان است. در مرحله بعد بایست
با پد ورودی فرستنده یکسان است. در مرحله بعد بایست پیام مورد نظر خود را برای رمز نگاری مهیا کنیم. به این ترتیب متن آشکار موجود را با تکنیک‌های مورد استفاده به یک رشته از ارقام تبدیل می کنیم. برای این کار می‌توان از روش‌های مختلفی استفاده کرد به عنوان مثال حروف با بیشترین تکرار را به عددهای تک رقمی اختصاص دهیم و یا از روش کدگذاری هافمن استفاده کرد. در ادامه نمونه ای از جدول تبدیل آورده شده‌است: برای رمز گذاری پیام مورد نظر رشته عددی را که در مرحله قبل بدست آوردیم را در گروه‌های با طول مشخص دسته بندی می کنیم.
را در گروه‌های با طول مشخص دسته بندی می کنیم. به عنوان مثال هر 5 رقم متوالی را در یک دسته قرار می دهیم سپس برای هر دسته عدد متناظر با آن در پد یک بار مصرف را تولید می کنیم. در آخر برای رمز نگاری پیام عدد هر دسته را از عدد متناظر تولید شده به وسیله پد یکبار مصرف کم می کنیم. عددهای بدست آمده پیام رمز گذاری شده‌است که می بایست برای طرف مقابل ارسال شود. برای رمزگشایی کافی است رشته عددی دریافت شده را به وسیله پد یکبار مصرفی که در اختیار داریم به پیام ابتدایی ترجمه کنیم. هر یک از ارقام موجود در رشته عددی دریافت
کنیم. هر یک از ارقام موجود در رشته عددی دریافت شده را با رقم متناظر آن در پد یکبار مصرف عمل جمع بدون رقم نقلی انجام می دهیم. در انتها به وسیله جدول تبدیل حروف به اعداد حروف پیام را رمزگشایی می کنیم. جستارهای وابسته. امنیت مطلق رمزنگاری
دیوید مایکل باس (متولد ۱۴ آوریل ۱۹۵۳) استاد روان‌شناسی از دانشگاه تگزاس در آستین است که برای پژوهش‌هایش در روان‌شناسی فرگشتی به ویژه در باب تفاوت‌های جنسیتی در انسان در انتخاب همسر شناخته می‌شود. او را یکی از بنیانگذاران روان‌شناسی فرگشتی می‌دانند. زندگی‌نامه. باس دکترای خود را در رشته روان‌شناسی در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی در سال ۱۹۸۱ به دست آورد. قبل از اینکه استاد دانشگاه تگزاس شود، به مدت چهار سال در دانشگاه هاروارد استادیار و به مدت یازده سال در دانشگاه میشیگان استاد بود. موضوعات اصلی تحقیق او شامل