Trong hơn 400 năm, bài toán này vẫn chưa được giải.
Làm sao Alice có thể thiết kế một mật mã có thể che dấu được dấu tay của nó,
và vì thế, ngăn chận sự hở lộ chi tiết
Câu trả lời là sự ngẫu nhiên
Hãy tưởng tượng Alice lăn một cục súc sắc có 26 mặt
để tạo ra một cái sổ dài của những số chuyển ngẫu nhiên
và chia sẽ cái sổ này với Bob, thay vì chỉ dùng một chữ mật mã bí mật
Bây giờ, để chuyển mã lá thư của cô ta
Alice sẽ dùng cái sổ của những số chuyển ngẫu nhiên này
Điều quan trọng là cái sổ này phải dài bằng lá thư
để tránh bất cứ sự lập lại nào.
Sau đó, cô ta gửi lá thư cho Bob. Bob sẽ giải mã lá thư
bằng cách dùng cái sổ của những số chuyển mã ngẫu nhiên mà cô ta đã trao trước
Bây giờ Eve sẽ gặp phải một vấn đề
bời vì lá thư được chuyển mã
sẽ có hai đặc tính rất mạnh:
Thứ nhất, những số chuyển mã sẽ không rơi vào một kiểu mẫu lập lại nào
và thứ hai, lá thư đã chuyển mã sẽ có sự phân phối chữ cái đồng đều
bởi vì không có sự phân phối khác biệt nào giữa các chữ
và vì thế, sẽ không có chi tiết nào lộ ra.
Bây giờ, Eve sẽ không thể nào phá được mật mã này
Đây là phương pháp chuyển mã mạnh nhất
và nó bắt đầu hiện ra vào cuối thế kỷ thứ 19.
Ngày nay, nó được biết tới với cái tên one time pad (tập giấy dùng một lần)
Để hình dung được sức mạnh của cách chuyển mã one time pad
Chúng ta phải hiểu sự nổ tung của những kết hợp có thể xảy ra
Thí dụ, mật mã Ceasar chỉ chuyển mỗi chữ theo một số nhất định
và số đó là một số giữa 1 và 26.
Vậy, nếu Alice chuyển mã tên cô ta
nó sẽ là 1 trong 26 kết hợp chuyển mã có thể xảy ra
Đây là một con số nhỏ của những trường hợp có thể xảy ra, và ta có thể kiểm tra hết được,
cách này gọi là brute force search (kiểm tra bằng sức vũ phu)
Nếu so sánh phương pháp này với cách chuyển mã one time pad
khi mà mỗi chữ sẽ được chuyển
bởi một số khác nhau, giữa 1 và 26
Bây giờ, hãy thử nghĩ con số của những sự chuyển mã có thể được
Nó sẽ là 26 nhân với chính nó 5 lần
một con số gần bằng 12 triệu.
Đôi khi ta khó có thể hình dung được
vậy hãy tưởng tượng cô ta viết tên mình trên một tờ giấy
và trên mỗi tờ giấy, ghi trên đó một sự chuyển mã có thể xảy ra được
Bạn nghĩ xấp giấy này sẽ cao bao nhiêu?
Với 12 triệu trường hợp của năm chữ cái có thể xảy ra được
Xấp giấy này sẽ thật khổng lồ
cao hơn một kílô mét
Khi Alice chuyển mã tên cô ta dùng cái one time pad
nó tương tự như chọn một trong những trang giấy này một cách ngẫu nhiên
Từ cái nhìn của Eve, người phá mật mã,
Mỗi chữ với năm chữ cái cô ta phải giải
có thể là bất cứ chữ nào trong xấp giấy này, tất cả với xác suất bằng nhau.
Vậy đây là sự bí mật toàn hảo trong thực dụng