Strumento Cifrario di Vigenère

Il funzionamento passo dopo passo

Prendiamo il testo in chiaro ATTACKATDAWN e la parola chiave LEMON. Ripetiamo la parola chiave al di sotto fino a coprire l'intero testo in chiaro, quindi sommiamo le due lettere posizione per posizione (A=0, B=1, …, Z=25), riducendo il risultato modulo 26.

Leggendo la riga verde si ottiene il testo cifrato LXFOPVEFRNHR. La lettera della chiave L sposta A di 11 posizioni (A→L), E sposta T di 4 posizioni (T→X) e così via. La stessa lettera del testo in chiaro A appare tre volte ma viene cifrata in tre lettere diverse (L, O, E) — questa è la proprietà polialfabetica e il motivo per cui Vigenère sconfigge l'analisi delle frequenze a singola lettera.

La matematica in una riga

Numeriamo l'alfabeto da A=0 a Z=25. Sia \( p_i \) la i-esima lettera del testo in chiaro e \( k_i \) la corrispondente lettera della chiave (la parola chiave si ripete ciclicamente, quindi \( k_i = K_{i \bmod n} \) dove \( n \) è la lunghezza della chiave). Allora:

Cifratura: \( c_i = (p_i + k_i) \bmod 26 \)  ·  Decifratura: \( p_i = (c_i - k_i) \bmod 26 \)

Per la variante Beaufort la medesima formula in una sola riga \( c_i = (k_i - p_i) \bmod 26 \) gestisce entrambe le direzioni. Per la variante Autokey la chiave diventa \( k_1, k_2, \dots, k_n, p_1, p_2, \dots \) — il testo in chiaro stesso estende la chiave una volta esaurita la parola chiave iniziale.

Spiegazione delle tre varianti

La Tabula Recta (Quadrato di Vigenère)

Il metodo classico per applicare il Vigenère consiste nel cercare ciascuna lettera in una tabella 26×26 dove la riga r è l'alfabeto ruotato di r posizioni. Trova la riga della lettera della chiave, trova la colonna della lettera del testo in chiaro — la cella all'intersezione è la lettera del testo cifrato. Per decifrare, trova la riga della chiave, scorri fino alla lettera del testo cifrato e poi leggi l'intestazione della colonna.

Etichetta riga = lettera della chiave. Intestazione colonna = lettera del testo in chiaro. Contenuto cella = lettera del testo cifrato. Esempio: riga L, colonna A → L. riga E, colonna T → X.

Come utilizzare lo Strumento Cifrario di Vigenère

1. Incolla il tuo testo in chiaro (per cifrare) o il testo cifrato (per decifrare) nella casella di input. Il flusso di allineamento della chiave in tempo reale sulla destra mostra il testo in chiaro, la lettera della chiave e la lettera cifrata risultante impilati verticalmente, rendendo lo spostamento di ogni lettera evidente a colpo d'occhio.
2. Digita una parola chiave nel campo Parola chiave. I caratteri non alfabetici vengono rimossi automaticamente. Osserva il tassello arancione della parola chiave ciclare man mano che le lettere vengono elaborate, e il mirino "ultima coppia" ingrandire la tripletta più recente in chiaro + chiave = cifrato.
3. Scegli la Modalità (Cifra o Decifra) e la Variante (Vigenère, Autokey o Beaufort). Beaufort è l'inverso di se stesso, pertanto la modalità non modifica il suo output.
4. Fai clic su Applica Vigenère. L'output completo apparirà in basso con una traccia dello spostamento lettera per lettera, le statistiche (lunghezza della chiave, periodo, copertura), una prova del ciclo completo e un laboratorio di cifratura affiancato che confronta ogni variante sullo stesso input.
5. Utilizza i pulsanti Copia per prelevare il testo cifrato, l'originale o la parola chiave. Per decifrare, incolla il testo cifrato, imposta la Modalità su Decifra con la stessa parola chiave e fai nuovamente clic.

Vigenère vs Cesare vs Atbash vs ROT13 — Riferimento rapido

Perché il Vigenère fu chiamato "Le Chiffre Indéchiffrable"

Per quasi tre secoli dopo la sua prima pubblicazione da parte di Bellaso nel 1553, il Vigenère fu considerato inviolabile. Una singola lettera del testo in chiaro poteva essere cifrata in un massimo di 26 lettere diverse del testo cifrato a seconda della sua posizione, facendo sì che l'assunto della frequenza piatta che demolisce Cesare (la E è la lettera più comune in inglese) non funzionasse più. Charles Babbage lo violò negli anni '50 dell'Ottocento ma non pubblicò i suoi risultati; Friedrich Kasiski pubblicò indipendentemente l'attacco nel 1863. L'intuizione chiave: la parola chiave si ripete, quindi la stessa sottostringa di testo in chiaro a posizioni che differiscono di un multiplo della lunghezza della chiave produce il medesimo testo cifrato. Trovando la spaziatura dei trigrammi ripetuti e calcolandone il massimo comune divisore, si ottiene un forte candidato per la lunghezza della chiave. Una volta nota la lunghezza della chiave, il Vigenère si scompone in n cifrari di Cesare paralleli, ciascuno dei quali cede all'analisi delle frequenze.

L'esame di Kasiski — Come crolla il Vigenère

1. Scansiona il testo cifrato alla ricerca di sequenze ripetute di 3 o 4 lettere.
2. Registra la distanza tra ogni coppia di ripetizioni.
3. Calcola il massimo comune divisore di tali distanze — la lunghezza della chiave quasi sempre divide questo MCD.
4. Dividi il testo cifrato in n colonne (ogni n-esima lettera). Ciascuna colonna rappresenta un cifrario di Cesare.
5. Per ogni colonna, trova lo spostamento letterale che massimizza l'indice di coincidenza o che corrisponde alle frequenze delle lettere della lingua di arrivo. Tale spostamento corrisponde a una lettera della chiave.

Prova l'esempio rapido "Vulnerabile a Kasiski" per osservare questo fenomeno: l'input ripete "The quick brown fox" e la chiave è di sole 3 lettere, pertanto le stesse parole vengono cifrate nello stesso modo in entrambe le occasioni — un segnale lampante per un analista Kasiski.

La famiglia di attacchi Babbage / Kasiski / Friedman

• Babbage (anni '50 dell'Ottocento, non pubblicato). Scoprì che i pattern ripetuti tradiscono la lunghezza della chiave.
• Kasiski (1863). Pubblicò la stessa idea: la distanza tra le ripetizioni è un multiplo della lunghezza della chiave.
• Friedman (1922). Introdusse l'Indice di Coincidenza — una misura statistica che, per la corretta suddivisione in colonne, raggiunge un picco di ~0.067 (per l'inglese) invece del valore casuale di ~0.038.
• Computer moderni. Testano tutte le lunghezze di chiave da 1 a 30, calcolano l'IC per ogni suddivisione in colonne e scelgono la lunghezza la cui suddivisione presenta l'IC medio più elevato. Successivamente attaccano ogni colonna tramite frequenza. Tempo totale: millisecondi.

Informativa sulla sicurezza

Il Vigenère non è una crittografia moderna. Una parola chiave di 5 lettere viene violata in pochi millisecondi da Kasiski, e una parola chiave di 20 lettere cede a pochi secondi di analisi automatizzata. Persino l'Autokey, che rimuove la debolezza della periodicità, è vulnerabile agli attacchi con testo in chiaro noto e agli attacchi con parola probabile sul prefisso della parola chiave. Non utilizzare mai il Vigenère per proteggere password, dati personali, informazioni finanziarie o qualsiasi cosa debba rimanere riservata. Per una protezione reale, utilizza AES-256, ChaCha20, RSA o libsodium. Considera il Vigenère esclusivamente come un modo per offuscare il testo — per enigmi, CTF, insegnamento e dimostrazioni storiche — non per proteggerlo.

Suggerimenti per ottenere i migliori risultati

• Per decifrare, incolla il testo cifrato, digita la medesima parola chiave e imposta la Modalità su Decifra. Lo stesso strumento esegue sia la cifratura che la decifratura.
• Per la variante Beaufort, la modalità non ha importanza — applicare Beaufort due volte con la stessa chiave restituisce l'originale.
• Se ti interessano solo le lettere (senza spazi o punteggiatura nell'output), deseleziona "Mantieni maiuscole/minuscole originali" — l'input viene normalizzato in MAIUSCOLO prima della cifratura e l'output conterrà solo lettere maiuscole.
• Gli spazi e la punteggiatura nell'input passano inalterati. Per nascondere i confini delle parole a un lettore occasionale, rimuovili tu stesso prima di incollare il testo.
• Utilizza il Laboratorio di cifratura per osservare come la stessa chiave si comporta nelle tre varianti — Autokey di solito produce un output molto diverso dal Vigenère classico dopo le prime n lettere, poiché il flusso della chiave cambia.

FAQ

Cos'è il cifrario di Vigenère?

Il cifrario di Vigenère è un cifrario di sostituzione polialfabetica che sposta ogni lettera del testo in chiaro di una quantità differente determinata da una parola chiave ripetuta. Se la lettera della chiave è K (l'undicesima lettera), la lettera del testo in chiaro viene spostata in avanti di 10 posizioni. Il cifrario fu descritto da Giovan Battista Bellaso nel 1553 e successivamente attribuito erroneamente a Blaise de Vigenère, il cui nome è rimasto impresso nella storia.

In cosa differisce Vigenère da Cesare o Atbash?

Cesare utilizza uno spostamento singolo fisso per ogni lettera — una chiave di Vigenère di una sola lettera è esattamente il cifrario di Cesare. Vigenère utilizza uno spostamento diverso per ogni posizione, preso da una parola chiave che si ripete — motivo per cui la stessa lettera del testo in chiaro può essere cifrata in diverse lettere del testo cifrato. Atbash è una riflessione fissa (A↔Z, B↔Y) senza alcuna chiave. Vigenère è molto più difficile da decifrare tramite l'analisi delle frequenze a singola lettera perché la chiave livella le frequenze delle lettere.

Vigenère è sicuro per una crittografia reale?

No. Friedrich Kasiski ha violato il Vigenère nel 1863 sfruttando la periodicità della parola chiave ripetuta. I computer moderni violano il Vigenère istantaneamente utilizzando il test di Friedman (indice di coincidenza) e l'esame di Kasiski. Usa AES-256, ChaCha20 o libsodium per una protezione reale; Vigenère è destinato a enigmi, CTF e finalità didattiche.

Cos'è la variante Autokey?

Autokey estende la parola chiave anteponendola al testo in chiaro stesso, in modo che il flusso della chiave non si ripeta mai. Vigenère propose questo accorgimento nel 1586 per sconfiggere proprio la debolezza che Kasiski avrebbe sfruttato in seguito. Autokey è molto più difficile da decifrare rispetto al Vigenère classico ma è ancora vulnerabile agli attacchi con testo in chiaro noto e agli attacchi con parola probabile sul prefisso della parola chiave.

Cos'è la variante Beaufort?

Il cifrario di Beaufort utilizza l'operazione testo cifrato = (chiave − testo in chiaro) mod 26, il che lo rende l'inverso di se stesso — cifrando due volte con la stessa chiave si ritorna all'originale. Prende il nome da Sir Francis Beaufort ed era il cifrario alla base della macchina Hagelin M-209, una macchina cifratrice meccanica portatile utilizzata dall'esercito degli Stati Uniti nella seconda guerra mondiale.

Quanto dovrebbe essere lunga la mia parola chiave?

Più è lunga, meglio è. Una chiave di una sola lettera riduce Vigenère a un cifrario di Cesare. Una chiave corta (3–5 lettere) viene violata in pochi secondi da Kasiski. Una chiave della stessa lunghezza del messaggio e utilizzata una sola volta costituisce un cifrario usa e getta — dimostrabilmente inviolabile. Per enigmi e insegnamento, la scelta abituale ricade su una parola chiave di 6–12 lettere.