Mật mã Vigenère

Mật mã Vigenère được đặt tên theo Blaise de Vigenère (hình), mặc dù Giovan Battista Bellaso đã phát minh mật mã trước đó. Vigenère đã phát minh một cơ chế tạo khóa tự động mạnh hơn.

Bảng Mật mã của Vigenere

Mật mã Vigenère là một phương pháp mã hóa văn bản bằng cách sử dụng xen kẽ một số phép mã hóa Caesar khác nhau dựa trên các chữ cái của một từ khóa. Nó là một dạng đơn giản của mật mã thay thế dùng nhiều bảng chữ cái.

Mô tả

Trong phép mã hóa Caesar, mỗi ký tự của bảng chữ cái được dịch đi một khoảng nhất định, ví dụ với bước dịch là 3, A trở thành D, B trở thành E... Mật mã Vigenère là sự kết hợp xen kẽ vài phép mã hóa Caesar với các bước dịch khác nhau.

Để mã hóa, ta dùng một hình vuông Vigenère (hình bên). Nó gồm 26 hàng, mỗi hàng dịch về bên trái một bước so với hàng phía trên, tạo thành 26 bảng mã Caesar. Trong quá trình mã hóa, tùy theo từ khóa mà mỗi thời điểm ta dùng một dòng khác nhau để mã hóa văn bản.

Ví dụ, ta có văn bản cần mã hóa như sau:

ATTACKATDAWN

Người gửi lựa chọn một từ khóa và viết nó lặp lại nhiều lần trên một dòng đến khi số chữ cái trên dòng bằng số chữ cái trong thông điệp, với từ khóa "LEMON" thì:

LEMONLEMONLE

Chữ cái đầu tiên của văn bản, A, được mã hóa bằng bảng bắt đầu với L (chữ cái đầu tiên của từ khóa). Nó sẽ được mã hóa thành chữ cái trên dòng L và cột A của hình vuông Vigenère, đó là chữ L. Tương tự như vậy, chữ cái thứ hai của văn bản sẽ được mã hóa bằng chữ cái thứ hai của từ khóa: chữ trên dòng E và cột T là X. Sau đây là bản mã:

Văn bản:	ATTACKATDAWN
Từ khóa:	LEMONLEMONLE
Bản mã:	LXFOPVEFRNHR

Cách giải mã Vigenère

Trước hết, ngoài mật mã thì ta còn cần từ khóa (lấy ví dụ như trên). Đầu tiên, ta lấy chữ cái đầu tiên của từ khóa (ở đây là chữ cái L), sau đó tìm chữ cái đó ở hàng ngang đầu tiên của bảng mã. Từ chữ cái tìm được, ta dóng xuống chữ cái cùng thứ tự của mã (ở đây là chữ cái L). Rồi ta di chuyển tới chữ cái tương ứng ở cột dọc đầu tiên từ trái sang phải. Dần dần ta sẽ giải hết mật mã.