Нил Стивенсон: Криптономикон [litres]

Стойкость «Пасьянса» основана на случайности перетасованной колоды. Манипулируя ею, коммуникант способен создать цепочку «случайных» букв, которые потом комбинируются с сообщением. Разумеется, «Пасьянс» можно воспроизвести на компьютере, но создан он для использования вручную.

Хоть «Пасьянс» и низкотехнологичен, надежность в него заложена высокотехнологическая. Я создавал его в расчете на самого богатого военного противника, обладающего самыми большими компьютерами и самыми толковыми криптоаналитиками. Конечно, не исключено, что кто-то найдет способ взломать «Пасьянс» (ищите обновления на моей веб-странице), но алгоритм несомненно лучше, чем все другие способы шифрования с помощью карандаша и бумаги, которые я видел.

Правда, это не быстро. Чтобы зашифровать или расшифровать более или менее длинное сообщение, нужен вечер. В книге «Кан о кодах» Дэвид Кан описывает подлинный метод шифрования с помощью карандаша и бумаги, которым пользовался советский шпион. На шифровку с помощью советского алгоритма и с помощью «Пасьянса» требуется примерно равное время.

«Пасьянс» — поточный шифр с обратной связью по выходу. Иногда это называется генератор гаммы. Основная идея в том, что «Пасьянс» генерирует шифрующий поток из чисел от 1 до 26. Для зашифрования сгенерируйте столько же букв ключевого потока, сколько содержит открытый текст. Потом суммируйте их по модулю 26, одну за другой, с буквами открытого текста. Для расшифрования сгенерируйте тот же ключевой поток и вычитайте по модулю 26 из шифртекста, чтобы получить открытый текст.

Для примера зашифруем первое сообщение из романа Стивенсона, «DO NOT USE PC»:

1. Разбейте сообщение открытого текста на группы по пять букв. (Ничего такого магического в цифре 5 нет, это просто традиция.) Последнюю группу дополните буквами «Х». Тогда если сообщение «DO NOT USE PC», то открытый текст:

2. С помощью «Пасьянса» сгенерируйте десять букв шифрующего потока. (Подробности дальше.) Предположим, это:

3. Переведите открытый текст из букв в числа: A = 1, B = 2, и так далее:

4. Точно так же переведите в числа ключевой поток:

5. Сложите числа открытого текста с числами ключевого потока по модулю 26. (То есть если сумма превышает 26, вычтите из результата 26.) Например, 1 + 1 = 2, 26 + 1 = 27, а 27–26 = 1, так что 26 + 1 = 1.

6. Переведите числа обратно в буквы.

Когда натренируетесь, сможете складывать буквы в уме, не переводя их в числа. Тут надо просто привыкнуть. Легко запомнить A + A = B; труднее, что T + Q = K.

Основная идея состоит в том, что получатель генерирует тот же ключевой поток и потом вычитает буквы ключевого потока из букв шифртекста.

1. Возьмите шифртекст и разбейте его на группы из пяти букв. (Он уже должен быть в таком виде.)

2. С помощью «Пасьянса» сгенерируйте десять букв ключевого потока. Если получатель использует тот же ключ, что и отправитель, буквы должны получиться те же:

3. Переведите шифртекст из букв в цифры:

4. Переведите ключевой поток аналогичным образом:

5. Вычтите числа ключевого потока из чисел шифртекста по модулю 26. Например, 22 — 1 = 20, 1 — 22 = 5. (Это легко. Если первое число меньше второго, перед вычитанием прибавьте к нему 26. Тогда 1 — 22 =? станет 27–22 = 5.)