Коды и шифры для супершпиона. фолкон трэвис. перев

Продолжение:


ГЛАВА     5

БОЛЬШИЕ  ПОДСТАНОВОЧНЫЕ   ШИФРЫ


МНОГОАЛФАВИТНЫЕ  (МНОГОАЗБУЧНЫЕ)  ШИФРЫ
  Около четырехсот лет назад, в Европе, когда тайные связи королей, принцев и кардиналов стали менее тайными из-за того, что дешифровщики противной стороны стали более опытными, остро встал вопрос о создании ( скорее  изобретении) шифра, который не возможно было бы взломать .Одним  из результатов таких поисков стала  система шифрования, получившая название  полиалфавитной , в которой  два или более алфавитов применяются для зашифровывания  сообщения. Некоторые из этих шифровальных систем до сих пор носят имена своих знаменитых изобретателей, таких как  француз  Blaise  de  Vigen`ere   и итальянец  Giovanni Batista Porta , которые были исключительно опытными   декодировщиками и создателями новых кодов. Ниже мы представляем некоторые из полиалфавитных  или  иначе  многоазбучных   шифров. Иногда, для зашифровки одного сообщения используют более 20 различных шифровых алфавитов. Шифры, использующие лишь один алфавит, а таких большинство, получили название  моноалфавитных  .

ШИФР     ВИГЕНЕРА       (VIGENERE)
Шифрование осуществляется с помощью  Слова- ключа и Таблицы Вигенера  (а), содержащей в себе  все 26 букв английского алфавита в 26 возможных позициях.
Словом- ключом могут служить слова. ил группы слов любой длинны, соответствующей длине смыслового ( шифруемого) слова. Короткие слова- ключи делают удобным пользование такого рода шифром, в них меньше вероятность допущения ошибок, и обычно обеспечивают надежную секретность. Итак, для шифрования, запишите Ваше послание большими (заглавными ) буквами, а Слово-ключ,  методом повтора подпишите сверху  каждого слова, как в приведенном ниже примере  (b) , показывающем  шифрование одного и того же послания  разными Словами- ключами :  cat  и  dog    ( смотрите  стр.29 ).
Как же организовать работу с Таблицей  Вигенера ? Начнем вот с чего :
После того, как каждая буква сообщения имеет соответствующую букву Ключа над собой, Вы обращаетесь к таблице Вигенера. Строка Алфавита над Таблицей являет собой  простую букву Вашего простого  сообщения, а Алфавит   с левой боковой стороны Таблицы  представляет собой  алфавиты шифра.   Вы начинаете процесс шифрования с того, что находите в строке над Таблицей  первую букву Вашего сообщения ( " М" в примере со Словом- ключом  dog ), и двигаете пальцем ( спичкой ) вниз по столбику букв  и на пересечении буквы  "М"  верхней строки и буквы "d"  ключевого слова из левого столбца , Вы находите  букву "Р". Также поступаете с буквой "Е", дающей на пересечении со второй  буквой  Слова- ключа  "о" букву  "S" , и так до конца сообщения . тщательно выписывая  каждую полученную букву шифра  ( в нашем случае это  "P" , "S" ) под буквой Вашего сообщения , получая в конце полностью зашифрованное сообщение.
В приводимом далее примере со Словом- ключом cat, Вы заметите, что обычные буквы зашифрованные буквой ключа "а" не изменяются, и что (в примере со словом TODAY это хорошо видно) буква шифра такая же, как и буква  ключа в случае с обычной буквой сообщения "А".
Для дешифровки, начинайте писать Слово- ключ многократно над полученным сообщением с начала до конца, т.е. так же, как и при зашифровке. Затем найдите в алфавите шифра (левый столбец внешнего края  Таблицы прописных букв) букву Слова- ключа, стоящей над первой буквой  шифрованного сообщения. Двигайте пальцем (спичкой) вдоль строки, пока не обнаружите букву шифровки, которую Вы дешифруете, а буква сверху этого столбца (верхняя внешняя строка) покажет букву обычного алфавита.
                (а)               
Таблица   Вигенера
a A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
b B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
c C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
d D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A
e E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
f F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
g G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
h H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
i I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F
j J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G
k K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H
l L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I
m M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J
n N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K
o O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L
p P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M
q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N
r R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O
s S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P
t T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q
u U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
v V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S
w W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V
x X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
z Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w

(b)   слово- ключ:   c  a t c     a t  c a      t c  a t c        d og d      o g d o      gd og d   
        сообщение:     MEET    THEM     TODAY       MEET     THEM     TODAY
        шифровка:      OEXV    TAGM     MQDTA      PSKW      HNHA     ZRRGB

 Более быстрый способ работы с этой частью дешифрования заключается в том, чтобы делать все одной буквой ключа  сразу. Положите линейку, или что-либо похожее, вдоль строки буквы- ключа слева от Таблицы, и проходя по сообщению  подписывайте буквы внешнего верхнего алфавита под буквами шифра,  расшифровывая их. Затем сдвиньте линейку к следующей букве  ключевого слова, и так до тех пор, пока сообщение не будет полностью расшифровано.
               
ШИФР     НАПОЛЕОНА

 Говорят, что этот шифр использовался Наполеоном Бонапартом. Он основывается на системе шифра изобретенного  великим  Porta -известным криптологом   ХVI  века. Шифрование производится по современной версии Таблицы Порта  (a), ключевое слово напоминает предложенное  Вигенером. Пары букв, идущие слева, сверху- вниз  в Таблице Порта применяются для  определенного слова -ключа, а два ряда букв напротив каждой буквенной пары  формируют алфавит  для пользования каждой отдельной  буквой  пары  при шифровании.    
               
Таблица   Порта
 (а)   
A B C D E F G H I J K L M
AB N O P Q R S T U V W X Y Z
A B C D E F G H I J K L M
CD O P Q R S T U V W X Y Z N
A B C D E F G H I J K L M
EF P Q R S T U V W X Y Z N O
A B C D E F G H I J K L M
GH Q R S T U V W X Y Z N O P
A B C D E F G H I J K L M
I J R S T U V W X Y Z N O P Q
A B C D E F G H I J K L M
KL S T U V W X Y Z N O P Q R
A B C D E F G H I J K L M
MN T U V W X Y Z N O P Q R S

A B C D E F G H I J K L M
op U V W X Y Z N O P Q R S T
A B C D E F G H I J K L M
qr V W X Y Z N O P Q R S T U
A B C D E F G H I J K L M
st W X X Y Z N O P Q R S T U V
A B C D E F G H I J K L M
uv X Y Z N O P Q R S T U V W
A B C D E F G H I J K L M
wx Y Z N O P Q R S T U V W X
A B C D E F G H I J K L M
yz Z N O P Q R S T U V W X Y

(b)   слово- ключ :   1)  CATC     ATCA
 
2) DOGD    OGDO   
       сообщение:       1)  MEET   THEM
                2)  MEET    THEM
       шифровка :       1)  NRNF    GQSZ
                2) NYUF    MXST 
 
Начните с того, что запишите Ваше сообщение большими печатными буквами и добавьте буквы  Вашего слова-ключа  над ними вдоль всего сообщения, как показано в примере  (b), где сообщение зашифровано  двумя  разными ключевыми словами : CAT и  DOG. В послании с ключевым словом САТ. Вы видите , что первая буква послания "М" имеет сверху букву-ключ "С", а ее шифровальная буква "N".  Так получилось из-за того, что по Таблице Порта мы находим пару букв из которых одна написана над "М" - (С в паре CD); затем находим "М" в алфавите у этой пары  и пишем букву стоящую под "М", т.е. "N", которая  и становится буквой шифра. Следовательно, правило работы с таким шифром  гласит, что буква "над" или "под" установленной буквой становится буквой шифра при зашифровке и обычной буквой при дешифровке.
Дешифровщик, получив сообщение с ключевым словом DOG , сначала должен записать это слово-ключ над буквами сообщения, после чего начать  поиск буквы "N" в алфавите  пары CD, найти букву "М" сверху "N" и подписать под буквой сообщения. Следующая буква шифра  (Y- под буквой слова-ключа "О" ) размещается в алфавите пары "ОР", и дает нам обычную букву "Е", и т.д. до конца  дешифровки.

ШИФР       ГРОНСФЕЛЬД

  Этот шифр получил свое название от имени немецкого графа, и использовался  в качестве военно-полевого шифра Фридрихом Великим. Суть этого шифра в том, что в нем применяется цифра - ключ. Сообщение записывается, и цифра-ключ повторяется над ним. Каждая обычная буква заменяется буквой, отстоящей от нее  в обычном алфавите на количество букв, обозначенных цифрой ключа вперед. К примеру, буква "А" с цифрой "2" над ней, замещается буквой, стоящей в алфавите на две буквы вперед , т.е. "С". Сообщение  MEET  THEM, зашифрованное цифрой-ключом 132, будет зашифровано, как в (а), а отослано, как в (b) :   1 3 2 1    3 21 3         
(а):  MEET    THEM                (b) :    NHGU      WJFP
       NHGU    WJ FP
Дешифровщик осуществляет расшифровку в обратном порядке, написав цифру- ключ над буквами шифровки и отсчитывая букву в обратном порядке алфавитного места. Так, под "N" (имеющей 1 над ней) он пишет "М", под "Н" (сверху которой 3) он пишет "Е", и т.д. Шифрованное сообщение может быть записано теми же буквами, что и обычное сообщение, но если предполагается сгруппировать  шифрованное сообщение таким образом, который потребует добавления Нулей, то в этом случае Нули должны быть добавлены заранее к сообщению, и только потом следует приступить к зашифровке.               

ШИФР       "ЗАГОН   ДЛЯ    СВИНЕЙ"

ШИФР       ГРОНВОРДА

Сообщение здесь зашифровывается так же ,как и в случае с Шифром Гронсфельда, за исключением того, что  цифра-ключ повторяется над словами, а не над отдельными буквами.
Как видно из примера  (а) , все буквы слова стоят под одной цифрой.
Сообщение:    TOM     AND    NED     ARE     HERE
Цифра-ключ:  532
(а)           5                3         2              5              3
             TOM        AND     NED      ARE       HERE
             YTR         DQG     PGF        FWJ      KHUH      

(b)        YTRD       QGPG       FFWJ          KHUH
Дешифровщик пишет цифру-ключ над словами и считает алфавитные места букв в обратном порядке. Правило о группировании букв и применении Нулей тоже, что и в шифре Гронсфельда.

ШИФР      БУКВЕННО- ЦИФРОВОЙ     (ШИФР  "NUMLET")

Этот вид шифра похож на шифр Гронсфельда в том, что цифра, также указывает на количество букв  в алфавите, на которое отстоит буква послания. Однако, в этом шифре цифра появляется в послании  вместе с ее буквой, и эта буква, в зависимости от цифры, может  отстоять на  указанное цифрой количество букв, как назад, так и вперед.
К примеру, если буква "Е" имеет после себя 2 (Е2), то читать надо букву стоящую на втором месте от "Е" вперед, т.е. "G".  Если же буква "Е" имеет 2 перед собой (2Е), то читать надо букву, стоящую на втором месте до "Е", т.е. "С".
Таким образом, в этом шифре, обычная буква может иметь  несколько шифрованных замещений, что делает дешифровку довольно затруднительной для чужого дешифровщика. Например, обычная буква "Е" может быть представлена в шифре, как 1F, 2G, 3H, 4I, 5J, D1, C2, B3, A4, Z5.
Некоторые сообщения могут состоять из всевозможных шифровых замещений, даже если некоторые буквы могут появиться несколько раз, так например, фраза:  NOON SO NOON" зашифровывается, как: K33RK44R       R12 Q       P3L3M22P.
Любое число может быть использовано с любой буквой, однако не рекомендуем использовать числа больше 4 и 5, т.к. более высокие числовые   показатели могут легко привести к ошибке при шифровании. Они также затрудняют обратный отсчет  букв, как при зашифровке, так и при дешифровке. В случае необходимости, такой шифр можно сделать  более тайным с помощью добавочного числа, которое будет заменяться другим, время от времени. Такое число добавляется к цифре шифра  каждой зашифрованной буквы. Если, к примеру, Вы договорились об использовании добавочного числа 5, то  R12 Q   (SO)  должно иметь эту цифру 5 добавленной к цифре шифра, а слово "SO"   будет иметь вид  R 6 7 Q .  Дешифровщику придется вычитать цифру 5 из каждой цифры шифра.


                Продолжение следует...