Михаил Адаменко - Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

Один из первых так называемых военных шифров появился примерно 2500 лет назад, в V веке до нашей эры, когда античная Греция переживала эпоху междоусобных войн В те далекие времена своей воинственностью прославилось маленькое государство Спарта, которое постоянно воевало со своими соседями.

Для того чтобы тайно передавать своим войскам приказы и другие сведения, спартанцы использовали специальный жезл или палочку, имеющую форму цилиндра. Этот жезл назывался «сцитала», но в некоторых источниках можно встретить немного измененное название — «скитала».

На сциталу без просветов и перехлестов наматывалась узкая и длинная полоска из кожи или папирусная лента. Вдоль палочки на кожу или папирус поперек образовавшихся колец записывалось сообщение открытым текстом. После того как лента разматывалась, длинный ряд букв для непосвященных представлялся полной бессмыслицей, поскольку казалось, что поперек ленты в беспорядке написаны какие-то буквы. Затем гонец доставлял этот кусочек кожи или папируса адресату. Получатель сообщения таким же образом наматывал на такую же сциталу полученную ленту и вдоль продольной оси на одной из сторон цилиндра или жезла читал послание. Прочитать послание можно было лишь тогда, когда у получателя была сцитала точно таких же размеров, как и у отправителя сообщения. Благодаря такому простому, но весьма эффективному способу шифрования спартанцы выиграли много сражений.

Необходимо отметить, что спартанская сцитала является одним из первых известных шифров перестановки, поскольку при ее использовании переставляются буквы или группы букв.

Один из известных древних шифров придумал историк Полибий (Polybios, 204–122 годы до нашей эры), родившийся и долгое время живший в Аркадии. В 168 году до нашей эры, после завоевания римскими легионами Македонии, Полибий был отвезен в Рим, где и прожил остаток жизни.

В одной из своих работ Полибий описал оригинальную систему шифрования с использованием таблицы в форме квадрата, разбитого на 25 ячеек. В каждую ячейку в произвольном порядке записывалась одна из букв алфавита, и таким образом были заполнены все ячейки. Отправитель при переводе текста сообщения в криптограмму находил в квадрате ячейку с нужной буквой открытого текста и вставлял в шифрованный текст букву, располагающуюся в нижней от нее ячейке в том же столбце. Если же буква открытого текста оказывалась в ячейке нижней строки, то в шифрограмму записывалась буква из самой верхней ячейки того же столбца. Получатель сообщения должен был иметь точно такую же таблицу, а при расшифровке провести указанные операции в обратном порядке. Таким образом, квадрат Полибия можно считать одним из первых дошедших до нас из глубины веков шифров замены.

Необходимо отметить, что историки до сих пор не пришли к единому мнению, является ли Полибий автором этого шифра или только описал его. Тем не менее среди специалистов этот шифр все же получил название «квадрат Полибия». В любом случае вполне вероятно, что этот шифр использовали как греки, так и римляне.

Наиболее известным из древних шифров замены является шифр Цезаря, названный так в честь римского императора Гая Юлия Цезаря (Gaius Julius Caesar, 100-44 гады до нашей эры), который этот шифр использовал.

Принцип сокрытия информации, использовавшийся в этом шифре, был очень простым. Каждая буква шифруемого послания заменялась другой буквой, которая в алфавите располагалась на определенном месте после буквы открытого текста. Получателю сообщения достаточно было знать, на какое количество позиций следует производить смещение букв для их замены. Исходя из приведенного описания, безошибочно можно определить, что шифр Цезаря относится к классу шифров замены.

Как и в случае с квадратом Полибия, для историков остается загадкой, придумал ли великий полководец этот шифр сам или только применял его в своих записях. Необходимо отметить, что существуют разногласия и в отдельных деталях, касающихся применения данного шифра на практике. По утверждениям некоторых источников, Цезарь заменял букву открытого текста четвертой после нее буквой в алфавите. Другие же исследователи утверждают, что замена осуществлялась на третью букву, ссылаясь на книгу Цезаря «Записки о галльской войне». Среди специалистов нет единства и в ответе на вопрос, в какую сторону в процессе шифрования необходимо было производить отсчет букв в алфавите, влево или вправо.