Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

При использовании этого шифра необходимо каждую букву открытого текста найти в верхнем ряду таблицы и заменить ее на соответствующую букву в нижнем ряду таблицы. Так, например, после такого преобразования открытый текст СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ примет следующий вид:

ОЪХПЪНТСЪ ОССЮЖЪТЧЪ

Для расшифровки такой криптограммы надо каждую букву шифровки найти в нижнем ряду таблицы и заменить ее на соответствующую букву в верхнем ряду.

Шифр с паролем

Для использования простейшего варианта шифра с паролем необходимо составить специальную таблицу. Но сначала следует выбрать ключевое слово или пароль. Например, при шифровании открытого текста СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ с помощью данного шифра в качестве пароля можно использовать слово ПАРОДИЯ.

При создании шифровальной таблицы в верхней строке следует записать буквы алфавита, а в нижней под первыми шестью буквами — буквы пароля. После этого таблица примет следующий вид:

Теперь в оставшиеся клетки второй строчки необходимо вписать оставшиеся буквы алфавита, то есть те буквы, которых нет в пароле. В окончательном варианте для пароля ПАРОДИЯ шифровальная таблица будет выглядеть вот так:

При использовании шифра с паролем, как и ранее рассмотренных шифров замены, необходимо каждую букву открытого текста найти в верхнем ряду таблицы и заменить ее на соответствующую букву в нижнем ряду таблицы.

В результате, например, открытый текст СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ в зашифрованном виде будет представлять следующий набор букв:

НИЕМИСЙКИ НККАШИЙВИ

Для большей скрытности этот текст можно произвольно разделить на группы букв.

НИ ЕМИ СЙКИНК КА ШИЙВИ

Для расшифровки такой криптограммы надо каждую букву шифровки найти в нижнем ряду таблицы и заменить ее на соответствующую букву в верхнем ряду.

5.3. Многоалфавитные шифры

Необходимо отметить, что использование простейших шифров замены не гарантирует пользователю тогочто зашифрованные, например, с помощью шифра Цезаря, записи в тайном дневнике не будут прочитаны после вскрытия шифра.

Дело в том, что любой сообразительный несанкционированный пользователь, заподозрив, что в качестве шифра использовался шифр Цезаря, может сравнительно быстро, испробовав, например, для текста на русском языке всего не более 33 вариантов замены, расшифровать в конце концов такое послание. Задача взломщика упрощается, если любая буква открытого текста перемещается на одно и то же число позиций в алфавите.

Помимо этого, взлом шифра Цезаря облегчается тем, что часто употребляемые в зашифрованном сообщении комбинации букв могут скрывать наиболее часто употребляемые буквенные сочетания. Так, например, для английского языка комбинация букв VWX может означать слово «the» или «and». Аналогичные комбинации букв существуют и в русском языке. После обнаружения таких явных подсказок расшифровщик может попробовать подставлять некоторые другие буквы и заполнить пробелы. В результате расшифровка сообщения станет похожа на разгадывание кроссворда.

Однако задача несанкционированного пользователя значительно усложнится, если сообщение будет зашифровано с помощью более сложных шифров перестановки. К таким шифрам относятся, например, многоалфавитные шифры, такие как шифр Виженера и шифр Гронсфельда.

Французский дипломат Блэйс де Виженер в XVI веке предложил использовать для создания зашифрованных сообщений не один, а несколько алфавитов, размещенных в прямоугольной таблице. Количество алфавитов для каждого языка определяется количеством букв в этом алфавите. Так, например, для русского языка следует использовать 32 или 33 алфавита, а для английского — 26 алфавитов.

При составлении шифровальной таблицы для использования шифра Виженера следует соблюдать определенные правила. Для русского языка в верхней строке, которая не имеет номера, необходимо вписать буквы алфавита от а до я. Этот алфавит будет использоваться для работы с открытым текстом. В ячейки в крайнем левом столбце таблицы следует вписать цифры от 1 до 32, а в каждую пронумерованную строку таблицы — алфавит для шифрования. При этом алфавит в первом ряду начинается с буквы Б, алфавит во втором ряду — с буквы В и так далее до ряда 32, который начинается с буквы А.

В результате шифровальная таблица для русского языка примет следующий вид:

Нетрудно заметить, что в окончательном виде такая таблица представляет собой ряд шифров Цезаря, в которых первый ряд перемешает букву на од ну позицию в алфавите, второй ряд — на две и так далее до 32 ряда, в котором буквы обоих алфавитов совпадают. Эго означает, что разные буквы могут быть зашифрованы с помощью алфавитов, расположенных в разных рядах. Порядок использования отдельных строк и алфавитов определяется паролем или ключевым словом, которое должен выбрать пользователь.

Таким ключом может быть, например, слово РОДИНА. В качестве примера с помощью этого ключа зашифруем шифром Виженера открытый текст СЕКРЕТНОЕ СООБЩЕНИЕ.

Сначала на листе бумаги следует записать открытый текст без пробелов: