The one-time pad | Journey into cryptography | Computer Science | Khan Academy

เป็นเวลากว่า 400 ปี ปัญหาก็ยังคงอยู่

อลิซจะออกแบบรหัสอย่างไร ให้ซ่อนลายนิ้วมือ

และหยุดการรั่วไหลของข้อมูลได้?

คำตอบคือการสุ่ม

นึกภาพอลิซทอยลูกเต๋า 26 ด้าน

เพื่อสร้างรายการเลขที่ใช้เลื่อนอย่างสุ่มยาวๆ

และแบ่งรายการนี้ให้บ๊อบ แทนที่จะเป็นคำรหัส

ทีนี้ เวลาเข้ารหัสข้อความ อลิซ

ก็ใช้รายการเลขเลื่อนอย่างสุ่มนี้แทน

สิ่งสำคัญคือว่ารายการค่าเลื่อน

ยาวเท่ากับข้อความ เพื่อป้องกันการใช้ซ้ำ

แล้วเธอส่งมันไปให้บ๊อบ ซึ่งถอดรหัสข้อความ

โดยใช้รายการค่าเลื่อนเดียวกับที่อลิซให้มา

ตอนนี้ อีฟมีปัญหาแล้ว เพราะข้อความ

เข้ารหัสที่ได้ จะมีสมบัติทรงพลังสองอย่าง

หนึ่ง ค่าเลื่อนไม่เคยมีรูปแบบซ้ำ

และสอง ค่าเลื่อนจะมีการกระจายความถี่

สม่ำเสมอ

เพราะมันไม่มีความแตกต่างของความถี่ เพราะฉะนั้น

จึงไม่มีข้อมูลรั่ว อีฟจึงไม่สามารถ

แก้รหัสนี้ได้

นี่คือวิธีการเข้ารหัสที่แข็งแกร่งที่สุด

และมันเกิดขึ้นตอนท้ายคริสต์ศตวรษที่ 19

มันรู้จักในชื่อ one-time pad

เพื่อให้เห็นภาพความแข็งแกร่งของ one-time pad

เราต้องเข้าใช้จำนวนการจัดเรียงมโหฬาร

ที่เกิดขึ้น

ตัวอย่างเช่น รหัสซีซาร์เลื่อนตัวอักษร

ทุกตัวด้วยค่าเลื่อนเดียวกัน ซึ่งก็คือเลข
ระหว่าง 1 กับ 26

ถ้าอลิซอยากเข้ารหัสชื่อของเธอ

มันจะออกมาเป็นรหัส 1 ใน 26 อย่างที่เป็นไปได้

จำนวนความเป็นไปได้มีน้อย เช็คดูทั้งหมดได้ง่าย

เรียกว่า การค้นหาแบบ brute force

เทียบกับ one-time pad นี้ แต่ละตัว

ถูกเลื่อนด้วยเลขต่างๆ กันตั้งแต่ 1 ถึง 26

ลองคิดถึงจำนวนรหัสที่เป็นไปได้ดู

มันจะเท่ากับ 26 คูณตัวเองห้าครั้ง

ซึ่งมีค่าเกือบ 12 ล้าน

บางครั้งมันมองภาพยาก

ลอกนึกภาพว่าเธอเขียนชื่อบนกระดาษหนึ่งแผ่น

และข้างบนก็ซ้อนรหัสที่เป็นไปได้ทั้งหมด

คุณคิดว่ามันจะสูงแค่ไหน?

ชุดตัวอักษรห้าตัวที่เป็นไปได้เกือบ 12 ล้านชุด

ตั้งกระดาษนี้จะใหญ่มาก

สูงเกือบ 1 กิโลเมตร

เมื่ออลิซเข้ารหัสชื่อของเธอโดยใช้ one-time pad

มันก็เหมือนกับการเลือกกระดาษหนึ่งแผ่นอย่างสุ่ม

จากมุมมองของอีฟ ผู้พยายามไขรหัส

คำที่มีห้าตัวอักษรนั้น

มีโอกาสเป็นคำใดในตั้งนี้ก็ได้พอๆ กัน

นี่คือความลับสุดยอดที่ใช้ได้จริง