Voit itse lisätä ja muuttaa sisältöä muokkaa-painikkeiden avulla

Ennen tallennusta suositellaan ottamaan kopio muokkausruudusta (ctrl-a -> ctrl-c)

 Olet itse vastuussa tämän teoksen käytöstä aiheutuvista vahingoista Lue lisää.

Salaus

Wikikko - kansan taitopankkista
Versio hetkellä 14. huhtikuuta 2020 kello 08.57 – tehnyt 85.76.128.28 (keskustelu) (Ak: Uusi sivu: Joka kulttuurissa käytetään monenlaisia piiloviestimistapoja ja eleitä, kuten esimerkiksi "kröhiminen" ja käsillä toisen selän takana viittoilu. Eläinmaailmassakin saattaa...)
(ero) ← Vanhempi versio | Nykyinen versio (ero) | Uudempi versio → (ero)
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Joka kulttuurissa käytetään monenlaisia piiloviestimistapoja ja eleitä, kuten esimerkiksi "kröhiminen" ja käsillä toisen selän takana viittoilu. Eläinmaailmassakin saattaa olla käytössä eräänlaisia piiloviestejä esimerkiksi emon ja poikasten välillä vaaran uhatessa.

Suomalaisille lapsille perinteisesti tuttuja puhuttuja salakieliä ovat esimerkiksi hupailumielessä harrastettu sananmuunnos eli kääntösana ("sananmuunnos" - "munansaannos"; "kääntösana" - "saantokänä") sekä siitä ilmeisesti joskus 1900-luvun alkupuolella jatkokehitelty kontinkieli ("lähdetään jätskille" - "lähdetäänkontti jätskillekontti" - "kohdetaanläntti kotskillejäntti").

Lisäksi Raamatun tiedetään sisältävän runsaasti numerologiaa, numeroiden ja lukujen kautta sybntyviä sisäisiä kytköksiä, kuten luku 40 uskon kottelemusta symboloivana lukuna ja luku 3 täydellisyyden lukuna.

Lisäksi meille suomalaisille tuttuja on krypto-ristisanatehtävät, joissa kutakin lukua sanaristikon ruudun kulmassa vastaa tietty kirjain.

Salauksella, (koodaamisella, kryptaamisella, enkryptaamisella, salakielelle kääntämisellä, salakirjoittamisella) tarkoitetaan sellaista tekstin tai muun merkkijonon, asiakirjan, tiedoston tai vastaavan modulaatiota salausavaimen avulla, minkä tavoitteena on lukita informaatio ja siten esitää ulkopuolisia tahoja olemaan kykeneviä tulkitsemaan tekstimuotoisen viestin tai muun dokumentin tai tiedoston sisällön oikein.

Salausalgoritmeja eli salausmenetelmiä on olemassa valtavan monia, mutta kuitenkin nykyiaikana, tietokoneiden laskentatehon kasvaessa huimaa vauhtia, näiden salausalgoritmien luotettavuus alkaa olla kyseenalainen. Niimpä tässä artikkelissa käsitellään pelkästään salausmenetelmistä ehkä klassisimpaan ja tunnetuimpaan Caesar Sipherin salakirjoitukseen sekä salausmenetelmistä mahdollisesti kaikkein turvallisimpaan XOR-salaukseen perustuvia yksinkertaisia käytännön sovelluksia.

Caesar Sipherin salaus

Caesar Sipherin salakirjoitusta hyödynnettiin mm. Antiikin Krikan ja Rooman yhteiskunnassa ja eräiden viitteiden mukaan myös jo muinaisessa Egyptissä. Se perustuu kaikessa yksinkertaisuudessaan siihen, että kirjainten luettelossa, kuten aakkosjärjestyksessä, kutakin kirjainta vastaava koodikirjain on yhtä tietyn vakiomäärän askelmia taaempi kirjain. Tällöin viestin salaamiseen ja purkamiseen voidaan käyttää esimerkiksi kahta nauhaa tai samanakselista kiekkoa, joihin on merkitty tasaisin välein samanlainen luettelo kirjaimista. Aluksi nauhat tai kiekot asetetaan siten, että samat kirjaimet ovat vastakkain, toinen neuhoista vedetään tai kiekoista pyöritetään sovitun koodiluvun verran eri kohtaan toisistaan, jolloin nyt voidaan toisesta nauhasta tai kiekosta etsiä selkokielisen viestin kirjain ja sitä vasten oleva kirjain on sitten siihen salakieliseen viestiin kirjoitettava kirjain.

Tämä salausmenetelmä on luonnollisesti ollut hyvin helppo murtaa, mutta sen vahvuus oli salausmenetelmään sisältyvän koodiluvun viestikohtaisen varioimisen helppous ja purkamisen nopeus suhteessa salauksen murtamisen hitauteen. Tällaista viestintää pystyttiin hyödyntämään turvallisesti esimerkiksi sodankäynnissä, sillä viestien ollessa lyhyitä ja salausavaimen ollessa joka viestissä eri, ei ollut käytännöllisesti katsoen mahdollista päätellä eikä manuaalisesti yrittää kokeilemalla arvata, että mihin järjestykseen kirjaimet on luetteloitu nauhassa taikka kiekossa, jotta kaikista käsiin saaduista viesteistä tulisi ymmärrettäviä. Mahdollisuuksia olisi esimerkiksi 25 aakkoskirjaimen luettelossa 15 000 000 000 000 000 000 000 000 kpl (25*24*23*22*21*20*19*18*17*16*15*14*13*12*11*10*9*8*7*6*5*4*3*2*1 kpl)

Kuten kryptosanaristikoissa, kunkin lukuarvon esiintymistiheydestä voisi päätellä tiettyjä kirjaimia, mutta tämän estämiseksi voidaan ensiksikin sanavälit poistaa, lisäksi selkokielisen sanoman sekaan kylvää hämäystavuja, jotka koostuvat kyseisessä viestissä harvemmin esiintyvistä kirjaimista, jolloin kun kaikkia kirjaimia esiintyy suurin piirtein samat määrät kussakin viestissä, niin Caesar Sipherin salauksella salatun viestin purkaminen manuaalisesti on jo huomattavasti hitaampaa, kun koodinmurtaja joutuisi todennäköisesti alkaa arvioimaan kielessä tavallisimmin esiintyviä tavuja salakirjoituksesta.

Rakkauskirjesalaus

Rakkauskirjesalaus on Caesar Sipherin salauksen "suomenkielinen sovellus" - esimerkiksi rakkauskirjeen luovuttamiseksi ihastuksenkohteelleen tietoturvallisesti ja elegantisti: Kukaan, joka ei saa tietää salausavainta, ei pysty lukea kirjettä, ja ellei ihastuksenkohde ole lainkaan kiinnostunut, hänkin voi jättää kirjeen purkamatta. Salauksen purkamiseen ei tarvitse kirjoittaa paperille mitään, joten salatun kirjeen kehtaa antaa luettavaksi kaikkien kavereiden läsnäollessakin. Mennään seuraavaksi salauksen vaiheisiin alkaen.

  1. Aluksi täytyy valita ne kirjaimet aakkosista, joita aiotaan käyttää mahdollisessa viestienvaihdossa. Esimerkiksi valitaan tähän esimerkkiin yleisimmät 21 puhekielen kirjainta:
    A, D, E, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, R, S, T, U, V, Y, Ä, Ö
  1. Seuraavaksi lajitellaan valitut kirjaimet konsonantteihin ja vokaaleihin:
    A, E, I, O, U, Y, Ä, Ö
    D, G, H, J, K, L, M, N, P, R, S, T, V.
  1. Seuraavaksi keksitään salausavain, eli asetellaan kirjaimet sellaiseen sattumanvaraiseen järjestykseen, joka olisi kuitenkin kirjekaverille ääneen kuiskattavissa (salausavaimen ensimmäinen ja viimeinen kirjain samat): esimerkiksi
    " G R A L D H O M U N K E I S T V Ä P J Ö G "
  1. Seuraavaksi salataan itse viestiteksti, esimerkiksi seuraava:
    "ANTEEKS MUT MÄ OON KEVÄÄN TAKII VÄHÄN SEKASI" siten, että salaaja toistaa mielessään hitaasti salausavainta ("graldhomunkeistväpjög") ja tällöin kirjoittaa viestin selkokielistä kirjainta salausavaimessa edeltävän kirjaimen salakirjoitusviestiin, jolloin esimerkin viestin salakirjoitusmuoto on:
    "RUSKKNI OMS OV HHU NKTVVU SRNEE TVDVU IKNRIE"
  1. Vastaanottaja purkaa salakirjoitetun viestin toistamalla samalla tavoin hitaasti mielessään tätä kyseistä salausavainen ja valiten salakielisen viestin kirjaimen jälkeisen kirjaimen salausavaimesta lukeakseen viestin selkokielellä.
  1. Kirjoittaessaan siihen vastauksen, tämä ihastuksenkohde salaa oman vastausviestinsä samansuuntaisesti kuin oli purkanut lähettäjän viestin, eli valiten kirjaimen jälkeisen kirjaimen salausavaimesta, esimerkiksi:
    "JUU MÄ PUOLESTAAN OON OPETUKSESTA JOHTUEN KUUTAMOLLA" eli
    "ÖNN UP JNMDITVLLK MMK MJIVNETITVL ÖMOVNIK ENNVLUMDDL"
  1. Ja ensimmäisen viestin lähettäjä purkaa tämän vastausviestin siis samaan suuntaan kuin kryptaisi aiemman viestinsä. Mikäli viestienvaihtoa olisi tarkoitus jatkaa tämän jälkeen, olisi syytä harkita vähintään sanavälien poistamista, ja miksei toisaalta myöskin hämäyskirjaimien kylvämistä esimerkiksi juuri sanavälien kohtiin: eli korvaamista sellaisilla kirjaimilla, joita itse viestitekstissä esiintyy, mutta esiintyy vähiten. Ei kuitenkaan niin paljon, että niitä lopulta esiintyisi ainakaan huomattavasti runsaammin kuin oikeita viestin kirjaimia.
  1. Tällöin tehdään siten, että joko selkokielisessä viestissä tai sitten, kun viesti on saatu salakirjoitettua, niin lausutaan mielessään salausavain hitaasti alusta loppuun samalla tutkien, että onkos salausavaimessa sellaisia kirjaimia, joita kyseisessä salakielisessä viestissä joko ei näyttäisi esiintyvän lainkaan taikka sitten niitä joita esiintyy kaikkein vähiten viestissä. Sitten suijautellaan näitä kirjaimia yksittäin (tai satunnaisesti muodostettuina tavuin) esimerkiksi korvaamaan sanavälit, huomioiden kuitenkin se, että montako kertaa viestin yleisintä kirjainta esiintyy.


Koska rakkauskirjesalauksessa kahdenvälisessä kirjeenvaihdossa olevat henkilöt salaavat omia viestejään sekä avaavat toisen lähettämiä viestejä "samaan suuntaan" salausavaimessa, kumpikin osapuoli mukautuu melko äkkiä, jopa parin kirjelmän kirjoittamisen ja salauksenpurkamisen jälkeen käyttämään salausavainta alitajuisesti. Aivot oppivat käsittelemään salausavainta automaattisesti. Tällöin viestejä käsitellessään ei tarvitse enää hokea mielessään salausavainta, vaan "käsi kirjoittaa automaattisesti viestin salakirjoituksella, ja lukiessaan toisen salakirjoitusta, se avautuu ymmärrettävässä muodossa lukijalle ilman tarvetta hokea salausavainta mielessään. -Erikoista mutta totta!


Päiväkirjasalaus

XOR-salaus tarkoittaa salausperiaatetta, jossa salauksen tarpeessa olevan viestin kukin kirjainmerkki lasketaan yhteen salausavaimen kirjainmerkkien kanssa tai vähennetään siitä.

Käytettäessä nk. kertakäyttöistä salausavainta', ja mikäli salausavaimen kirjainmerkit on jotakuinkin satunnaisesti generoitu (esimerkiksi lelukirjaimia tai pelikortteja, joissa on kirjainmerkki kussakin, pussista nostellen tai lottokoneella valiten), niin viestien salaus on absoluuttisesti mahdoton purkaa ilman salausavainta. Manuaalisesti satunnaisgeneroitu salausavain on paras, joskin sen generointi hidasta. Tietokonepohjaiset satunnaisgeneraattorit puolestaan eivät aina olekaan satunnaisia, vaan ne perustuvat mikä mihinkin satunnaisuutta imitoivaan laskenta-algoritmiin.

Päiväkirjasalaus-nimitys tulee siitä, että tällä tavoin täysin varmalla salauksella on mahdollista salata lakkaamattoman paljon tietoa, sikäli kuin kertakäyttöistä salausavainta riittää, eikä sitä varasteta. Salausavainta ei siis kannata säilyttää "päiväkirjan välissä"

  1. Käytännöllisyyden vuoksi kannattaa valita mahdollisimman vähän kirjainmerkkejä käyttöön, jolloin viestin salakirjoittaminen on vaivattomampaa. Suomenkielessä puhekielessä pärjätään 20 aakkosella, kaikki aakkoset tarkoittaisi 30 kirjainmerkkiä, numeroineen 40 kirjainmerkkiä.
  1. Päiväkirjasalauksen purkaminen ja avaaminen onnistuu, mutta on melko hidasta suorittaa "päässään", mutta apuvälineeksi riittää muovinen 20, 30 tai 40 cm pitkä viivoitin sekä harppi. Tai pelkkä rullamitta soveltuu myös.
  1. Viivottimeen kirjoitetaan viestienvaihdossa hyödynnettävät kirjainmerkit mahdollisimman tavallisen järjestyksen sarjana, kuten esimerkiksi aakkosjärjestyksessä, ei esimerkiksi rakkauskirjesalauksessa käytetyn avaimen mukaisessa järjestyksessä, jolloin tämän avaustyökalun päätyessä vääriin käsiin, kaikki rakkauskirjeet olisivat purettavissa. XOR-salauksessa kertakäyttöisellä salausavaimella kirjainsarjan järjestys ei vaikuta salauksen luotettavuuteen lainkaan.
  1. Kirjainsarja, sisältäen kaikki salattavassa viestinnässä hyödynnettävät kirjainmerkit, kirjoitettaisiin viivottimeen kaksi kertaa peräkkäin, viereisten merkkien välisen etäisyyden ollessa esimerkiksi puoli senttiä. Toisin sanoen esimerkiksi viivottimen mitta-asteikolla puolen sentin välein oleviin väleihin yksi kirjainmerkki (tai numero) kuhunkin. Rullamitan kanssa voi olla kätevä laittaa merkit harvempaan. Voi olla kätevä kirjoittaa molemmat kirjainmerkkisarjat eri väreillään, sillä "ekasta" eli "vasemmanpuoleisesta" sarjasta luetaan tavallisimmin salausavaimen kirjaimia, oikeanpuoleisesta viestitekstien kirjaimia.
  1. Kun alkuperäistä viestiä XOR-salataan kertakäyttöisellä salausavaimella, tällöin aluksi luetaan kertakäyttöisen salausavaimen tämä kirjainmerkki ja etsitään sen etäisyys viivottimen nollamittapisteestä ("ekasta", vasemmanpuoleisesta, kirjainmerkkisarjasta). Voidaan asettaa tämä etäisyys harppiin muistiin. Puolestaan rullamitalla kryptatessa sen kynsi voidaan ankkuroida pöydän reunaan ja sitten vetää mittaa siitä poispäin, kunnes mitta on salausavaimen kirjainmerkin kohdassa.
  1. Seuraavaksi etsitään viivottimen "tokasta" eli oikeanpuoleisesta kirjainmerkkisarjasta selkokielisen tekstin sijainti ja joko päässälaskuna tai harpilla vähennetään tästä kirjainmerkistä salausavaimen kirjainmerkin äsken mitattu etäisyys. Rullamitan kanssa kryptatessa pidetään rullamittaa äskeisessä paikassaan ja vedetään mittanauhaa ulos, kunnes se on selkokielisen viestin kyseisen kirjainmerkin kohdalla, jolloin pöydänreunan kohdassa on salakirjoitukseen merkittävä kirjainmerkki.
  1. Kun kirjainmerkki selkokielisestä viestistä sekä sitä vastaava salausavaimen kirjainmerkki on käsitelty ratkaistu, ne merkitään esimerkiksi pienillä pisteillä käsitellyiksi ja siirrytään eneenpäin. Kannattaa tasaisin välein merkitä vaikka kukkanen tai muu tunnus-symboli, jotta myöhemmässä vaiheessa pystyisi helposti kohdistaa salausviestiä vastaavan avaimen, muuten viestejä ei voi jälkikäteen enää kätevästi kryptata auki.
  1. Salauksen purkaminen tapahtuu salakielinen viesti sekä salausavain kummin päin vain yhteenlaskien. Tällöin rullamitan kanssa dekryptatessa asetetaan mitankynsi pöydänreunaan ja vedetään mittaa siitä poispäin, kunnes tulee näkyviin salakirjoituksen kirjainmerkkiä vastaava kryptausavaimen kirjainmerkki, sitten vedetään toisella kädellä mitankynnestä mittanauhaa ulospäin, kunnes pöydänreunan kohdassa on salakirjoituksen kirjainmerkki. Tällöin selkokielinen kirjainmerkki näkyy mitan juuresta. Ja tämän operaation voi siis tehdä toisinkin päin, että ensin vetää kynsi pöydänreunassa olevaa mittaa poispäin, kunnes tulee vastaan (oikeanpuoleisessa kirjainmerkkisarjassa) salakirjoituksen kirjanmerkki, sitten vetää toisella kädellä mittanauhaa ulospäin, kunnes pöydänreunan kohdassa on vastaava kryptausavaimen kirjainmerkki, jolloin mitan juuressa näkyy selkokielisen viestin kirjainmerkki.