Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

Знакомство с практическим применением систем шифрования следует начать с так называемых классических шифров, использовавшихся с древних времен и в ряде случаев успешно применяющихся и в наше время. Эго простейшие шифры перестановки и шифры замены. По мнению многих специалистов, шифры этих двух типов, а также всевозможные их сочетания и комбинации наиболее приемлемы для использования частными лицами.

Помимо простейших шифров перестановки и замены, далее будет рассказано о том, как на практике использовать более сложные шифры, например шифры Виженера и Гронсфельда, решетку Кардано, числовые, биграммные и другие интересные системы шифрования.

5.1. Простые шифры перестановки

Как уже отмечалось, в классическом варианте шифр перестановки, или анаграмма, является таким шифром, при применении которого буквы открытого текста не изменяются, а лишь перемещаются с занимаемой позиции на несколько позиций в какую-либо сторону по определенному правилу, то есть с использованием определенного алгоритма шифрования. Другими словами, в шифрах перестановки преобразование открытого текста в шифрованный заключается в определенной перестановке букв открытого текста.

Шифр «Перевернутые группы»

При использовании шифра «Перевернутые группы» алгоритм шифрования заключается в следующем. Внимательно посмотрим на открытый текст.

СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ

А теперь попробуем разделить буквы в этих двух словах на несколько групп.

Например, у нас получились вот такие группы букв:

СЕКР ЕТНО ЕСОО БЩЕ НИЕ

После этого в каждой группе букв перепишем буквы в обратном порядке.

Теперь наш текст будет выглядеть вот так:

РКЕС ОНТЕ ООСЕ ЕЩБ ЕИН

Получившаяся криптограмма для непосвященных уже представляется бессмысленной комбинацией букв. К тому же при желании можно в определенном порядке переставить и группы бука Например, так, чтобы последняя группа стала первой, предпоследняя — второй и так далее.

В результате зашифрованный текст примет следующий вид:

ЕИН ЕЩБ ООСЕ ОНТЕ РКЕС

Однако следует обратить внимание на то, что после такой перестановки чтение этого текста от конца приводит к получению исходного сообщения. В результате несанкционированный пользователь может прочитать открытый текст, даже не зная шифра Поэтому при практическом использовании данного шифра желательно переставлять группы так, чтобы не допускать подобных ошибок.

При расшифровке сообщения достаточно выполнить с шифрограммой все совершенные манипуляции в обратном порядке.

Шифр «Перевернутые и случайные группы»

Вернемся к нашему открытому тексту и попробуем зашифровать его с помощью еще одного простого шифра который называется «Перевернутые и случайные группы».

Итак, например, открытый текст состоит из следующих слов:

СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ Сначала напишем наш текст справа налево.

ЕИНЕЩБООС ЕОНТЕРКЕС

А теперь разделим этот текст на группы бука В результате получим:

ЕИ НЕЩ БОО СЕ ОНТЕ РК ЕС Теперь переставим последнюю группу на первое место, предпоследнюю — на второе и так далее. Теперь зашифрованное сообщение будет выглядеть так:

ЕС РК ОНТЕ СЕ БОО НЕЩ ЕИ Зашифровать открытый текст СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ с помощью шифра «Перевернутые и случайные группы» можно и иначе, изменив порядок разделения текста на группы.

Итак, сначала запишем наш открытый текст справа налево.

ЕИНЕЩБООС ЕОНТЕРКЕС

А теперь разделим этот текст на группы букв, но иначе, чем в предыдущем случае. В результате получим:

ЕИНЕЩ БООСЕО НТЕ РКЕС

После перестановки криптограмма примет следующий вид:

РКЕС НТЕ БООСЕО ЕИНЕЩ

Для расшифровки шифрограммы сначала необходимо переставить в ее тексте первую группу на последнее место, вторую — на предпоследнее и так далее. После этого достаточно записать получившийся текст слева направо.

Шифр «Вставка в середину»

При использовании шифра «Вставка в середину» сначала необходимо разделить открытый текст СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ на группы букв так, чтобы в каждой группе было четное количество букв. В результате получим:

СЕКР ЕТНО ЕСОО БЩЕНИЕ Теперь каждую группу букв разделим пополам.

СЕ КР ЕТ НО ЕС 00 ЕЩЕ НИЕ А теперь в середину каждой группы вставим любую букву алфавита. В результате получим:

СЕЮКР ЕТЗНО ЕСАОО БЩЕЦНИЕ Расшифровка такой криптограммы осуществляется удалением средней буквы из каждой группы.

При желании в середину каждой группы можно вставлять и две буквы, например вот так:

СЕЮМКР ЕТЗАНО ЕСАГОО БЩЕЦЮНИЕ В этом случае при расшифровке из середины каждой группы следует удалять две буквы.

Шифр «Перевернутые пары»