Aatbash, Scytal cipher, Cardano lattice - modalități binecunoscute de a ascunde informațiile de privirile indiscrete. În sensul clasic, un cifr de permutare este o anagramă. Esența sa constă în faptul că literele textului simplu își schimbă pozițiile după o anumită regulă. Cu alte cuvinte, cheia cifrului este reordonarea caracterelor din mesajul deschis. Totuși, dependența cheii de lungimea textului criptat a dat naștere la multe inconveniente pentru utilizarea acestui tip de cifră. Dar șefii deștepți au găsit soluții dificile interesante, care sunt descrise în articol.
Grupuri inversate
Pentru a vă familiariza cu criptarea prin metoda permutării, să menționăm unul dintre cele mai simple exemple. Algoritmul său constă în împărțirea mesajului în n blocuri, care sunt apoi răsturnate înapoi în față și schimbate. Luați în considerare un exemplu.
„Ziua a dispărut și cerul este aer întunecat”
Să împărțim acest mesaj în grupuri. În acest caz, n=6.
"Denuh odily nebav cool cool"
Acum extindeți grupurile, scriind fiecare de la sfârșit.
"hunned waben dzo methu yin"
Să facem schimb de locuri într-un anumit fel.
"ilido methu yin hunned waben dzo"
Pentru o persoană ignorantă în această formă, mesajul nu este altceva decât un gunoi. Dar, desigur, persoana căreia îi este adresat mesajul este responsabilă de algoritmul de decriptare.
Inserare mijloc
Algoritmul acestei criptări este puțin mai complicat decât metoda de criptare de permutare:
- Împărțiți mesajul în grupuri cu un număr par de caractere.
- Inserați litere suplimentare în mijlocul fiecărui grup.
Să ne uităm la un exemplu.
- „A dus creaturile la somn”.
- "Earth yetv ariu drive lkosnu".
- "Zeamn yabtv arayu voabdi lkoasnu".
În acest caz, literele alternante „a” și „ab” au fost introduse în mijlocul grupurilor. Inserțiile pot fi diferite, în numere diferite și nu se repetă. În plus, puteți extinde fiecare grup, le puteți amesteca etc.
Ciphergram „Sandwich”
Un alt exemplu interesant și simplu de criptare prin permutare. Pentru a-l folosi, trebuie să împărțiți textul simplu în 2 jumătăți și să introduceți una dintre ele caracter cu caracter între literele celeil alte. Să folosim un exemplu.
"De la eilucrări; Sunt singurul, fără adăpost”
Împărțit în jumătăți cu un număr egal de litere.
„Din munca lor, doar eu sunt fără adăpost.”
Acum scrieți prima jumătate a mesajului cu mai multe spații între litere.
"O T și X T R U D DOL și Sh"
Și în aceste goluri vom plasa literele din a doua jumătate.
"Oyatoidhitnrbuedzodvolminshiy"
Grupați în sfârșit literele în feluri de cuvinte (operație opțională).
"Oyatoi dhi tnrbue dzodvol minshhy"
Este foarte ușor să criptezi textul cu această metodă. Cei neinițiați vor trebui să-și dea seama de gunoiul rezultat pentru ceva timp.
Permutări de-a lungul „rutei”
Acesta este numele dat cifrurilor utilizate pe scară largă în antichitate. Traseul în construcția lor a fost orice figură geometrică. Textul simplu a fost scris într-o astfel de figură conform unei anumite scheme și extras conform reversului acesteia. De exemplu, una dintre opțiuni poate fi să scrieți în tabelul de text simplu conform schemei: șarpele se târăște în celule în sensul acelor de ceasornic, iar mesajul criptat este compus prin scrierea coloanelor pe o singură linie, de la prima la ultima. Aceasta este, de asemenea, o criptare permutată.
Să arătăm prin exemplu cum să criptăm textul. Încercați să determinați singur ruta de înregistrare și ruta de compilare a cifrelor.
„Pregătiți-vă să îndurați războiul”.
Vom scrie mesajul într-un tabel de 3x9 celule. Dimensiunea meseipoate fi determinată pe baza lungimii mesajului sau un tabel fix poate fi folosit de mai multe ori.
| p | r | și | r | o | t | o | la | l |
| r | e | d | s | la | me | c | l | me |
| f | a | t | b | la | o | -a | n | y |
Vom compune cifrul începând din colțul din dreapta sus al tabelului.
"Launlvosoyatovvygidtaerprj"
Inversarea pașilor descriși nu este dificilă. Este destul de ușor să faci invers. Această metodă este extrem de convenabilă, deoarece facilitează reținerea procedurii de criptare și decriptare. Și este, de asemenea, interesant, pentru că puteți folosi orice cifră pentru cifr. De exemplu, o spirală.
Permutări verticale
Acest tip de cifră este, de asemenea, o variantă a permutării rutei. Este interesant în primul rând prin prezența unei chei. Această metodă a fost utilizată pe scară largă în trecut și a folosit și tabele pentru criptare. Mesajul este înregistrat în tabel în mod obișnuit - de sus în jos, iar cifra cifrată este scrisă vertical, respectând ordinea indicată de cheie sau parolă. Să ne uităm la un exemplu de astfel de criptare.
"Atât cu o cale dureroasă, cât și cu compasiune"
Să folosim un tabel de 4x8 celule și să scriem mesajul nostru în el în modul obișnuit. Și pentru criptareutilizați cheia 85241673.
| și | c | t | me | r | o | c | t |
| n | s | m | p | y | t | e | m |
| și | c | c | o | c | t | r | a |
| d | a | n | b | e | m |
Cheia este afișată mai jos.
| 8 | 5 | 2 | 4 | 1 | 6 | 7 | 3 |
Acum, folosind cheia ca indicație a comenzii, scrieți coloanele într-un rând.
"Gusetmsntmayposysaottmserinid"
Este important de reținut că, cu această metodă de criptare, celulele goale din tabel nu ar trebui să fie umplute cu litere sau simboluri aleatorii, în speranța că acest lucru va complica textul cifrat. De fapt, dimpotrivă, o astfel de acțiune le va oferi inamicilor un indiciu. Deoarece lungimea cheii va fi egală cu unul dintre divizorii lungimii mesajului.
Permutarea verticală inversată
Permutarea verticală este de interes deoarece decriptarea unui mesaj nu este o simplă inversare a algoritmului. Cine cunoaște cheia știe câte coloane are tabelul. Pentru a decripta un mesaj, trebuie să determinați numărul de linii lungi și scurte din tabel. Aceasta va determina începutul, de unde să începeți să scrieți textul cifrat în tabel pentru a citi textul simplu. Pentru a face acest lucru, împărțim lungimeamesaje după lungimea tastei și obținem 30/8=3 și 6 în rest.
Astfel, am aflat că tabelul are 6 coloane lungi și 2 scurte, pline cu litere nu complet. Privind cheia, putem vedea că criptarea a început din a 5-a coloană și ar trebui să fie lungă. Așa că constatăm că primele 4 litere ale textului cifrat corespund celei de-a cincea coloane a tabelului. Acum puteți nota toate literele pe alocuri și puteți citi mesajul secret.
Grătar Cardano
Acest tip se referă la așa-numitele cifruri stencil, dar în esență este criptarea prin metoda permutării caracterelor. Cheia este un șablon sub forma unei mese cu găuri tăiate în ea. De fapt, orice formă poate fi un șablon, dar cel mai des este folosit un pătrat sau o masă.
Sablonul Cardano este realizat după următorul principiu: celulele decupate nu trebuie să se suprapună între ele când sunt rotite cu 90°. Adică, după 4 rotații ale șablonului în jurul axei sale, fantele din acesta nu ar trebui să coincidă niciodată.
Folosirea unei simple zăbrele Cardano ca exemplu (arată mai jos).
Folosind acest sablon, criptați expresia „O, muze, voi apela la voi.”
| - | O | - | M | - | - |
| U | |||||
| З | S | ||||
| K | |||||
| B | A | ||||
| M |
Umpleți celulele șablonului cu litere conform regulii: mai întâi de la dreapta la stânga, apoi de sus în jos. Când celulele se epuizează, rotiți șablonul cu 90 ° în sensul acelor de ceasornic. În acest fel obținem următorul tabel.
| I | - | - | - | - | - |
| O | B | R | |||
| A | Sch | ||||
| y | |||||
| С | b |
Și rotiți-l din nou la 90°.
| - | - | - | - | - | С |
| B | O | ||||
| З | |||||
| B | A | ||||
| N | |||||
| b | E |
Și ultimul turn.
| - | - | M | - | - | - |
După ce combinăm 4 tabele într-unul singur, primim mesajul final criptat.
| I | O | M | M | G | С |
| B | O | U | B | O | R |
| G | З | A | З | Sch | S |
| B | G | K | G | A | U |
| G | B | G | N | G | A |
| M | С | b | b | E | G |
Deși mesajul poate rămâne același, dar pentru transmitere va fi mai convenabil să primiți un text cifrat cu aspect familiar. Pentru a face acest lucru, celulele goale pot fi umplute cu litere aleatorii, iar coloanele pot fi scrise pe o singură linie:
YAVGVGM OOZGVS MUAKGY MBZGN GOSCHAGE SRYUAG
Pentru a decripta acest mesaj, destinatarul trebuie să aibă o copie exactă a șablonului care a fost folosit pentru a-l cripta. Acest cifru a fost mult timp considerat destul de stabil. Are, de asemenea, multe variante. De exemplu, utilizarea a 4 grătare Cardano simultan, fiecare dintre ele se roteșteîn felul meu.
Analiza cifrurilor de permutare
Toate cifrurile de permutare sunt vulnerabile la analiza frecvenței. Mai ales în cazurile în care lungimea mesajului este comparabilă cu lungimea cheii. Și acest fapt nu poate fi schimbat prin aplicarea repetă a permutărilor, oricât de complexe ar fi acestea. Prin urmare, în criptografie, doar acele cifruri care folosesc mai multe mecanisme simultan, pe lângă permutare, pot fi stabile.
