Михаил Адаменко - Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

В качестве примера попробуем зашифровать с помощью простейшего шифра перестановки название легендарного русского дальневосточного порта и красивого города Владивосток.

Итак, исходный открытый текст, который нам предстоит зашифровать, выглядит так:

ВЛАДИВОСТОК

Разобьем открытый текст на группы букв, при этом количество букв в каждой группе выберем равным двум. Следует обратить внимание на то, что, поскольку в открытом тексте количество букв нечетное, последняя группа будет содержать всего одну букву.

ВЛ АД ИВ ОС ТО К

Теперь в каждой группе поменяем буквы местами:

ЛВ ДА ВИ СО ОТ К

В окончательном варианте шифрованный текст примет вот такой вид:

ЛВДАВИСООТК

Если же количество букв в каждой группе выбрать равным трем, то шифрограмма будет выглядеть иначе:

ВЛА ДИВ ОСТ ОК — " АЛ В ВИД ТСО КО-"

АЛВВИДТСОКО

Таким образом, для примененного шифра перестановки алгоритм шифрования заключается в следующем. Сначала открытый текст следует разбить на группы букв определенной длины, а затем в каждой группе буквы необходимо поменять местами слева направо или справа палево. При дешифровании текст криптограммы сначала следует также разбить на труппы букв определенной, заранее известной длины, после чего переставить буквы в группах в указанном порядке.

Ключом к рассмотренному шифру перестановки можно считать количество букв в группах, на которые разбивается текст сообщения.

Классическим примером шифра перестановки является шифр «Сцитала», применявшийся в древней Спарте. Более подробно об этом и других шифрах перестановки будет рассказано в следующих главах и разделах.

Не менее знамениты и шифры замены, в которых, в отличие от шифров перемещения, наоборот, позиции букв в криптограмме остаются теми же, что и у открытого текста, но заменяются символы, обозначающие эти буквы. Другими словами, как видно из самого названия, при использовании шифра замены осуществляется преобразование замены букв или других частей открытого текста на аналогичные части шифрованого текста.

Классическим примером шифра замены является шифр римского императора Юлия Цезаря, получивший его имя. Алгоритм преобразования, применяемый в шифре Цезаря, заключается в том, что каждая буква открытого текста заменяется третьей после нее буквой в алфавите. При этом алфавит по умолчанию считается написанным по кругу. Это означает, что, например, в русскоязычном варианте после буквы «я» следует буква «а» и т. д.

Таким образом, в самом простом случае алгоритм или правило шифрования открытого текста с помощью шифра замены предусматривает использование двух алфавитов, состоящих из одинакового числа символов. При этом один алфавит предназначен для записи открытого текста, а другой — для шифрограммы.

В качестве примера попробуем зашифровать с помощью простейшего шифра перестановки, а именно шифра Цезаря, название русского порта Владивосток.

Итак, исходный открытый текст, который нам предстоит зашифровать, выглядит так

ВЛАДИВОСТОК

В соответствии с алгоритмом шифрования шифра Цезаря необходимо каждую букву открытого текста заменить третьей после нее буквой в алфавите. Букву В следует заменить на букву Е, букву Л — на букву О, букву А — на Г и т. д.

В-Е Л-0 А-Г Д-3 И-Л В-Е О-С С-Ф Т-Х О-С К-Н

В окончательном варианте шифрованный текст примет вот такой вид:

ЕОГЗЛЕСФХСН

Таким образом, для примененного шифра замены алгоритм шифрования достаточно прост и заключается в следующем. Каждую букву открытого текста следует заменить третьей после нее буквой в алфавите. Для дешифрования криптограммы достаточно каждую букву зашифрованного текста заменить буквой, которая в алфавите расположена на третьей позиции перед ней.

Ключом к рассмотренному шифру замены можно считать номер позиции буквы шифрованного текста по отношению к букве открытого текста. В приведенном примере ключом является число три. Однако можно использовать и другие значения ключей.

Историю появления и развития кодов следует рассматривать в неразрывной связи с историей появления и развития письменности. В предыдущей главе данной книги неоднократно говорилось о том, что кодом можно считать язык, который представляет собой совокупность звуковых сигналов и графических символов, а также является средством общения для людей, владеющих этим языком. Поэтому любая письменность, использовавшаяся в различное время в разных уголках земли, является своеобразным кодом. При этом не имеет значения, пользовались ли этой письменностью многомиллионные цивилизации или малочисленные племена.