B1 · 第6集 · 4:57
破解维吉尼亚密码
本集讲解如何通过频率分析法确定维吉尼亚密码的密钥长度，并以此破解密文；随后简要介绍二战时期纳粹德国使用的恩尼格玛密码机原理。
来源：stph / aperi.tube · 许可：CC BY-SA 4.0
字幕
Il y a donc le groupe rouge correspondant à la lettre alpha,
因此，红色组对应字母 alpha，
le groupe vert correspondant à la
绿色组对应字母 beta，
lettre beta, et le groupe bleu à gamma.
蓝色组对应字母 gamma。
Alors vous voyez ici que comme j'ai supposé que la clé était de taille 3,
您可以看到，由于我假设密钥长度为 3，
je suis amené à grouper le deuxième et le troisième i du chiffré.
我就把密文中的第二个和第三个 i 归为一组。
Il se trouve qu'ils sont tous les deux associés à la lettre gamma de la clé.
结果发现，它们都对应密钥中的字母 gamma。
C'est- à- dire que quand je fais mes groupes, je pense que le i du chiffré.
也就是说，当我分组时，我认为密文中的 i
Comme il est en bleu dans les deux cas,
在两种情况下都是蓝色的，
il représente une même lettre dans le clair. Ici c'est faux,
代表明文中的同一个字母。但这里其实不对——
nous on a la solution, ça représente tantôt un T et tantôt un A,
我们知道答案：它有时是 T，有时是 A，
mais le cryptanalyste, lui, ne le sait pas.
而密码分析者并不知道这一点。
Donc il va faire une analyse des fréquences sur la base des groupes de couleurs.
因此，他将基于颜色分组进行频率分析。
Voilà. Donc je reporte en haut le tableau des fréquences du français que nous
好了。我把大家熟悉的法语字母频率表
connaissons. Avec le pic caractéristique du E au début.
放在上方，其中开头有标志性的字母 E 高峰。
Et quand je fais mes analyses de fréquence d'apparition des lettres dans le groupe
当我分别对红色组、绿色组和浅蓝色组中字母的出现频率
rouge, dans le groupe vert et dans le groupe bleu clair.
进行分析时，
Eh bien, je tombe sur des fréquences.
得到的结果是这些频率，
qui ne ressemble pas aux fréquences du français.
与法语频率分布不相似。
Il n'y a pas du tout le pic pour le E,
完全没有 E 的峰值，
il n'y a pas du tout ensuite les mêmes décroissances,
之后也没有相同的递减趋势，
les tableaux ne ressemblent pas.
这些表格彼此也不相似。
Eh bien ça c'est l'indicateur que j'ai choisi une mauvaise taille de clé.
这恰恰说明我选错了密钥长度。
Et donc il faut que j'essaye avec une autre taille de clé.
因此，我必须尝试另一个密钥长度。
Alors j'essaye le 4, ça marche pas.
我先试 4，不行。
Voyons ce qui se passe si j'essaye avec le 5, qui est la bonne taille de clé.
我们再看看试 5（即正确的密钥长度）会发生什么。
Je me place à nouveau du point de vue où je suppose que je ne connais pas la clé.
我再次站在这样一个视角上：假设自己不知道密钥。
Donc j'appelle alpha, bêta, gamma, delta, epsilon les lettres de ma clé,
因此，我将密钥的字母分别命名为α、β、γ、δ、ε。
et je fais cinq groupes, rouge pour alpha, vert pour bêta, bleu pour gamma,
并按颜色分成五组：α为红色，β为绿色，γ为蓝色，
jaune pour delta, et orange pour epsilon, de groupes de lettres.
δ为黄色，ε为橙色。
Regardez ici, en groupant
请看这里：当按长度为5的密钥
les lettres avec une clé de taille 5,
对字母进行分组时，
je mets ensemble le premier et le troisième i du chiffré dans le groupe jaune,
我把密文中的第一个和第三个字母“i”归入黄色组，
c'est- à- dire que je vais calculer les fréquences comme si ces deux i
也就是说，我会像这两个“i”
représentaient la même lettre dans le clair.
代表明文中的同一个字母那样来统计频率。
Et nous qui connaissons la solution, on sait que quand je fais ça,
而我们这些已知答案的人知道：当我这样做时，
j'ai raison, parce que c'est tous les deux un A dans le clair.
我的做法是正确的，因为它们在明文中确实都是字母“A”。
De la même manière, dans le groupe orange, les deux M,
同理，在橙色组中，两个字母“M”，
je vais supposer qu'ils sont associés à une même lettre dans le clair,
我也假设它们对应明文中的同一个字母，
et j'ai raison à nouveau, puisque c'est un U dans le message.
而这次我又猜对了，因为原文中它们都是字母“U”。
Donc cette fois- ci, quand je vais faire mon analyse des fréquences,
因此这一次，当我进行频率分析时，
vous voyez, j'ai remis en haut les fréquences nominales du français et j'ai mis
您可以看到，我将法语的标准频率分布图放在上方，又把五个分组的频率分布图
ensuite les cinq groupes de fréquences.
依次排列在下方。
Respectivement alpha, bêta, gamma, delta, epsilon,
它们分别对应α、β、γ、δ、ε组，
je tombe sur des tableaux de fréquences qui ont la même allure que le tableau du
得到的各组频率表，外形都与法语频率表非常相似：
français. Il y a le pic caractéristique du E,
都有法语中标志性的字母“E”的峰值，
ensuite il y a une deuxième fréquence qui est à un peu plus de 9,
接着是略高于9%的第二高频，
ensuite une fréquence à 8, 5, etc.
再之后是约8.5%的第三高频，等等。
Ça ressemble fort au français.
这看起来非常像法语。
Et bien ça, c'est l'indicateur que je suis tombé sur la bonne taille de clé.
而这，正是我找到了正确密钥长度的明确信号。
Et une fois que j'ai ça, j'ai gagné, parce que je vais dire que.
一旦确定了这一点，我就赢了，因为接下来我就可以断定：
Dans le groupe rouge, le H représente le E, le O représente le A,
在红色组中，H代表E，O代表A，
le D représente le I.
D代表I。
Dans le groupe vert, le X représente le E, le Y le A, etc.
在绿色组中，X代表E，Y代表A，等等。
etc. Voilà comment on fait pour casser le chiffre de Vigenère.
等等。这就是我们破解维吉尼亚密码的方法。
Alors maintenant, je vais passer à une deuxième partie de ma présentation qui est
接下来，我将进入演示的第二部分，
consacrée à la machine Enigma.
这部分专门介绍恩尼格玛密码机。
La machine Enigma, vous la voyez en photo à droite,
恩尼格玛密码机——您右边照片中看到的这台机器——
c'était une machine qui était utilisée par l'armée nazie pour se transmettre des
是纳粹军队在第二次世界大战期间，
messages de manière sécurisée pendant la deuxième guerre mondiale.
用来安全传递信息的设备。
Elle fonctionnait de la manière suivante:
它的工作原理如下：
il y avait un clavier sur lequel l'opérateur tapait lettre par lettre le message
操作员在键盘上逐个输入明文字符，
clair, et apparaissaient au fur et à mesure, avec un tableau lumineux,
与此同时，加密后的字母会通过一个发光面板依次显示出来。
les lettres du message chiffré.
即密文的字母。
Comment ça marchait, la transformation?
那么，这种转换是如何实现的呢？
Eh bien, il y avait trois rotors.
嗯，它内部装有三个转子。
qui permettait de transformer les lettres.
这些转子用于对字母进行变换。
Qu'est- ce que c'est qu'un rotor?
什么是转子？
Un rotor, c'est une roue qui opère une substitution monoalphabétique à la manière du
转子是一只轮盘，以凯撒密码的方式，
chiffre de César.
执行单字母替换。
Par exemple, ici, vous voyez sur le schéma que le rotor transforme le A en C,
例如，此处示意图显示：该转子将A变为C，
le B en D, etc.
B变为D，以此类推。
Donc si j'appuie sur B et qu'il n'y a qu'un rotor,
因此，如果我只使用一个转子并按下B键，
eh bien sur le tableau lumineux apparaîtrait la lettre D.
那么发光面板上就会显示出字母D。