Aatbash, Scytal cipher, Cardano rešetka - dobro poznati načini skrivanja informacija od znatiželjnih očiju. U klasičnom smislu, permutacijska šifra je anagram. Njegova bit leži u činjenici da slova običnog teksta mijenjaju položaj prema određenom pravilu. Drugim riječima, ključ za šifru je preuređenje znakova u otvorenoj poruci. Međutim, ovisnost ključa o duljini šifriranog teksta dovela je do mnogih neugodnosti za korištenje ove vrste šifre. Ali pametne glave pronašle su zanimljiva lukava rješenja, koja su opisana u članku.
Obrnute grupe
Da bismo se upoznali s enkripcijom metodom permutacije, spomenimo jedan od najjednostavnijih primjera. Njegov se algoritam sastoji od dijeljenja poruke na n blokova, koji se zatim okreću natrag naprijed i zamjenjuju. Razmotrimo primjer.
"Dan je prošao, a nebo je tamni zrak"
Podijelimo ovu poruku u grupe. U ovom slučaju, n=6.
"Denuh odily nebav cool cool"
Sada proširite grupe, pišite svaku s kraja.
"hunned waben dzo methu yin"
Zamijenimo mjesta na određeni način.
"ilido methu yin hunned waben dzo"
Za neupućenu osobu u ovom obliku, poruka nije ništa drugo do smeće. Ali, naravno, osoba kojoj je poruka upućena je zadužena za algoritam dešifriranja.
Srednji umetak
Algoritam ove enkripcije je malo kompliciraniji od metode permutacije enkripcije:
- Podijelite poruku u grupe s parnim brojem znakova.
- Umetnite dodatna slova u sredinu svake grupe.
Pogledajmo primjer.
- "Odveo je stvorenja na spavanje".
- "Earth yetv ariu drive lkosnu".
- "Zeamn yabtv arayu voabdi lkoasnu".
U ovom slučaju, naizmjenična slova "a" i "ab" umetnuta su u sredinu grupa. Umetci mogu biti različiti, u različitom broju i ne ponavljaju se. Osim toga, možete proširiti svaku grupu, miješati ih, itd.
Šifragram "sendvič"
Još jedan zanimljiv i jednostavan primjer permutacijskog šifriranja. Da biste ga koristili, trebate podijeliti običan tekst na 2 polovice i upisati jednu od njih znak po znak između slova druge. Upotrijebimo primjer.
"Od njihdjela; Ja sam jedini, beskućnik"
Podijeljeno na polovice s jednakim brojem slova.
Od njihovih trudova, samo sam ja beskućnik
Sada napišite prvu polovicu poruke s većim razmacima između slova.
"O T i X T R U D DOL i Sh"
I u ove praznine stavit ćemo slova drugog poluvremena.
"Oyatoidhitnrbuedzodvolminshiy"
Na kraju grupiraj slova u vrste riječi (neobavezna operacija).
"Oyatoi dhi tnrbue dzodvol minshhy"
Ovom metodom vrlo je lako šifrirati tekst. Neupućeni će neko vrijeme morati shvatiti rezultirajuće smeće.
Permutacije duž "rute"
Ovo je naziv za šifre koje su se široko koristile u antici. Trasa u njihovoj konstrukciji bila je bilo koja geometrijska figura. Čisti tekst je upisan u takvu figuru prema određenoj shemi, a izvučen prema njenoj naličju. Na primjer, jedna od opcija može biti pisanje u tablicu otvorenog teksta prema shemi: zmija puzi po ćelijama u smjeru kazaljke na satu, a šifrirana poruka se sastavlja otpisivanjem stupaca u jednom retku, od prvog do posljednjeg. Ovo je također permutacijsko šifriranje.
Pokažimo na primjeru kako šifrirati tekst. Pokušajte sami odrediti rutu snimanja i rutu kompilacije šifrograma.
"Pripremite se izdržati rat".
Poruku ćemo napisati u tablicu od 3x9 ćelija. Dimenzija tablicemože se odrediti na temelju duljine poruke ili se neka fiksna tablica može koristiti više puta.
| p | r | i | r | o | t | o | do | l |
| r | e | d | s | do | me | c | l | me |
| f | a | t | b | do | o | . | n | y |
Sastavljat ćemo šifru počevši od gornjeg desnog kuta tablice.
"Launlvosoyatovvygidtaerprj"
Preokretanje opisanih koraka nije teško. Dovoljno je lako učiniti suprotno. Ova metoda je iznimno prikladna jer olakšava pamćenje postupka šifriranja i dešifriranja. I također je zanimljivo, jer za šifru možete koristiti bilo koju figuru. Na primjer, spirala.
Okomite permutacije
Ova vrsta šifre je također varijanta permutacije rute. Zanimljiv je prije svega po prisutnosti ključa. Ova metoda je bila naširoko korištena u prošlosti i također je koristila tablice za šifriranje. Poruka se u tablicu bilježi na uobičajen način - od vrha do dna, a šifrogram se ispisuje okomito, poštujući redoslijed naznačen ključem ili lozinkom. Pogledajmo primjer takve enkripcije.
"I s bolnim putem i sa suosjećanjem"
Upotrijebimo tablicu 4x8 ćelija i u nju upišimo našu poruku na uobičajen način. I za šifriranjekoristite ključ 85241673.
| i | c | t | me | r | o | c | t |
| n | s | m | p | y | t | e | m |
| i | c | c | o | c | t | r | a |
| d | a | n | b | e | m |
Ključ je prikazan ispod.
| 8 | 5 | 2 | 4 | 1 | 6 | 7 | 3 |
Sada, koristeći ključ kao indikaciju narudžbe, upišite stupce u red.
"Gusetmsntmayposysaottmserinid"
Važno je napomenuti da s ovom metodom enkripcije prazne ćelije u tablici ne bi trebale biti popunjene nasumičnim slovima ili simbolima, nadajući se da će to zakomplicirati šifrirani tekst. Zapravo, naprotiv, takva će akcija neprijateljima dati naslutiti. Budući da će duljina ključa biti jednaka jednom od djelitelja duljine poruke.
Okomita permutacija obrnuta
Okomita permutacija je zanimljiva jer dešifriranje poruke nije jednostavno preokret algoritma. Tko zna ključ, zna koliko stupaca ima tablica. Da biste dešifrirali poruku, morate odrediti broj dugih i kratkih redaka u tablici. Ovo će odrediti početak, odakle početi pisati šifrirani tekst u tablicu kako bi se pročitao otvoreni tekst. Da bismo to učinili, podijelimo duljinuporuke po duljini ključa i dobivamo 30/8=3 i 6 u ostatku.
Tako smo saznali da tablica ima 6 dugih stupaca i 2 kratka, ispunjena slovima ne u potpunosti. Gledajući ključ, možemo vidjeti da je enkripcija započela od 5. stupca i trebala bi biti duga. Dakle, nalazimo da prva 4 slova šifriranog teksta odgovaraju petom stupcu tablice. Sada možete zapisati sva slova na mjesta i pročitati tajnu poruku.
Cardano rešetka
Ova vrsta se odnosi na takozvane šablonske šifre, ali u biti se radi o enkripciji metodom permutacije znakova. Ključ je šablona u obliku stola s izrezanim rupama. Zapravo, bilo koji oblik može biti šablona, ali najčešće se koristi kvadrat ili stol.
Cardano šablona izrađena je prema sljedećem principu: izrezane ćelije ne smiju se preklapati jedna s drugom kada se zakreću za 90°. Odnosno, nakon 4 rotacije matrice oko svoje osi, utori u njoj se nikada ne bi trebali podudarati.
Upotreba jednostavne Cardano rešetke kao primjera (prikazano dolje).
Upotrebom ove šablone šifrirajte izraz "O muze, obratit ću vam se."
| - | O | - | M | - | - |
| U | |||||
| Z | S | ||||
| K | |||||
| B | A | ||||
| M |
Popunite ćelije šablona slovima prema pravilu: prvo s desna na lijevo, a zatim odozgo prema dolje. Kada se ćelije ponestane, okrenite šablonu za 90 ° u smjeru kazaljke na satu. Na taj način dobivamo sljedeću tablicu.
| ja | - | - | - | - | - |
| O | B | R | |||
| A | Sch | ||||
| y | |||||
| S | b |
I ponovo ga zarotirajte za 90°.
| - | - | - | - | - | S |
| B | O | ||||
| Z | |||||
| B | A | ||||
| N | |||||
| b | E |
I zadnji zavoj.
| - | - | M | - | - | - |
Nakon kombiniranja 4 tablice u jednu, dobivamo konačnu šifriranu poruku.
| ja | O | M | M | G | S |
| B | O | U | B | O | R |
| G | Z | A | Z | Sch | S |
| B | G | K | G | A | U |
| G | B | G | N | G | A |
| M | S | b | b | E | G |
Iako poruka može ostati ista, ali za prijenos će biti prikladnije primiti šifrirani tekst poznatog izgleda. Da biste to učinili, prazne ćelije se mogu ispuniti slučajnim slovima, a stupci se mogu napisati u jednom retku:
YAVGVGM OOZGVS MUAKGY MBZGN GOSCHAGE SRYUAG
Kako bi dešifrirao ovu poruku, primatelj mora imati točnu kopiju matrice koja je korištena za šifriranje. Ova se šifra dugo smatrala prilično stabilnom. Također ima mnogo varijacija. Na primjer, korištenje 4 Cardano rešetke odjednom, od kojih se svaka rotirana svoj način.
Analiza permutacijskih šifri
Sve permutacijske šifre su osjetljive na analizu frekvencija. Pogotovo u slučajevima kada je duljina poruke usporediva s duljinom ključa. A ta se činjenica ne može promijeniti stalnom primjenom permutacija, koliko god one bile složene. Stoga u kriptografiji mogu biti stabilne samo one šifre koje koriste nekoliko mehanizama odjednom, osim permutacije.
