Шифр простой подстановки

ПЛЯШУЩИЕ ЧЕЛОВЕЧКИ

ЛИТОРЕЯ.

К классу «Замена» принадлежит и шифр «ЛИТОРЕЯ». Литорея (приложение № 21) - это тайнопись, употреблявшаяся в древнерусской литературе. Литорея была двух родов:

ПРОСТАЯ, называлась также тарабарской грамотой, отсюда и “тарабарщина” (неразбериха, бессмыслица). Это простой шифр. Буквы алфавита пишут в 2 ряда: верхние буквы употребляют вместо нижних, нижние - вместо верхних (прямая замена). Показанный здесь вариант отличается от приведённого ранее в «Истории тайнописи». Здесь шифруются все буквы, а не только согласные.

МУДРАЯ литорея – более сложный шифр. Весь алфавит разбивался на З группы, по 10 букв в каждой. Первый десяток букв обозначался точками. Например, “А” - одна точка, “Б” - две точки и т.д. Второй десяток обозначался чёрточками. Например, “Л” - одна черточка, «М» - две чёрточки и т.д. Третий десяток обозначался кружками. Например, “Х” - один кружок, «Ц» - два кружка. Значки эти писались столбиками.

Простая литорея - упрощённая схема парного шифра. В свою очередь Парный шифр является упрощённым вариантом способа Простой подстановки.

Парный шифр. Ключом является фраза, содержащая не менее половины разных букв алфавита. Подписывая под этими буквами буквы в алфавитном порядке, не вошедшие в ключ, получаем разбиение букв алфавита на пары.

Каждой фигурке соответствует буква алфавита (приложение № 22). Флажок обозначает конец слова. Цель изобретателя этой системы заключалась, очевидно, в том, чтобы скрыть, что эти значки являются письменами, и выдать их за детские рисунки.

Маскировка шифрограммы под детские рисунки - это некоторое преимущество, плюс, маленькая хитрость, которая даёт дополнительную защиту сообщению. Но это давало эффект только тогда, когда шифр появился впервые. В настоящее время это преимущество утрачено, т. к. каждому с детства известен этот способ шифрования. Минусом является то, что рисовать человечка сложнее, чем писать более привычные для нас буквы или цифры. Тем не менее, для передачи коротких сообщений пользоваться этим шифром можно.

3.5. ШИФР «УГОЛКИ»

Одной из разновидностей способа замены является шифр «Уголки». Все буквы размещены в решётке в алфавитном порядке, по 3 и 4 буквы в клетке, как показано в приложении № 23. В процессе шифрования каждая буква заменяется на, соответствующий ключу, угольник или четырёхугольник: пустой, с одной, двумя или тремя точками.

(ЗАМЕНЫ)

Каждая из 33 букв русского алфавита заменяется на другую букву того же алфавита (МОНОАЛФАВИТНАЯ ПОДСТАНОВКА). По левой табличке кодируем, по правой – раскодируем (приложение № 24). Правая табличка сделана для удобства, можно обойтись и без неё.

Можно наоборот: по правой – кодировать, по левой - раскодировать. Это будет уже другая комбинация, новый набор, иной вариант ключа.

Такой шифр (одноалфавитная замена) имеет низкую (временную) стойкость, т. к. зашифрованный (закрытый) текст имеет те же статистические характеристики, что и исходный (открытый) - каждая буква имеет свою частоту появления (смотри статистику под заголовком «Разработка средств шифрования»). Поэтому использовать этот метод целесообразно для шифрования только короткого текста.

Методика раскрытия чужого шифра следующая. Анализируем шифротекст - подсчитываем сколько каких символов (или групп) в шифрограмме. Вместо символа, набравшего наибольшее число, везде проставляем пробелы. Вместо символа, занявшего по количеству второе место, подставляем букву «О». Символ, который по количеству стоит на третьем месте, заменяем на букву «Е». Символ шифрограммы, оказавшийся по количеству на четвёртом месте, заменяем на букву «А».

Таким образом, первые по частоте встречаемости (по количеству) 5-6 символов шифротекста заменяем на соответствующие буквы согласно статистических данных, приведённых под заголовком «Разработка средств шифрования». Этого достаточно. Продолжаем процесс дешифровки. Смотрим слова, в которых остался не расшифрован один символ. Вычисляем эту букву и подставляем её в шифротекст, и так далее.

Чем больше имеется перехваченного шифротекста, тем сильнее проявляются в нём закономерности, тем легче его анализировать. Для криптоанализа нужно знание часто встречающихся типичных 2-3-х буквенных сочетаний (диграфов, триграфов), учитывать, что некоторые буквы могут быть сдвоенными («НН», «ЕЕ» и др.), а какие-то комбинации не встречаются вообще (например, «ЬЪ»), одни буквы встречаются чаще в началах слов, другие – в окончаниях. Так же необходимо учитывать статистические характеристики встречаемости слов (частоту), лексику и вероятностные характеристики употребления некоторых слов и словосочетаний конкретным отправителем.

Один из упрощённых вариантов простой замены – шифр Юлия Цезаря. В нём буквы, предназначенные для замены, расположены не в хаотичной последовательности, а в алфавитном порядке со сдвигом, как показано в таблице Виженера (см. приложение № 28). Применим сдвиг на одну букву: первую букву алфавита (без буквы Ё) заменяем на вторую, вторую - на третью и т.д. Из таблицы используем первую строку (алфавит открытого текста) и вторую, сдвинутую на одну позицию. Букву исходного текста находим в первой строке и заменяем её на букву стоящую под ней во второй строке. Зашифруем текст «НАЧАЛО ОПЕРАЦИИ ПЕРЕНОСИТСЯ НА ТРИНАДЦАТОЕ ЧИСЛО» и получим шифрограмму «ОБШБМП ПРЖСБЧЙЙ РЖСЖОПТЙУТА ОБ УСЙОБЕЧБУПЖ ШЙТМП».

Дешифровка неизвестного ключа производится с помощью полосок следующим методом. На каждую полоску наносятся все буквы алфавита по порядку. Берётся некоторое слово из криптограммы, например первое, «ОБШБМП». Полоски прикладывают друг к другу так, чтобы образовалось данное слово (в приложении № 25 оно в рамке). Двигаясь вдоль полосок, находим единственное осмысленное сочетание (строку) «НАЧАЛО» (выделено жирным), которое и служит расшифровкой данного слова. Одновременно находим величину сдвига – в данном случае на один символ. Шифр взломан!

Дата добавления: 2014-11-29