После опубликования статьи о древних шифрах в серии публикаций "Древние информационные системы", у некоторых читателей появились вопросы о том, как использовались эти системы шифрования на практике.
Подробнее о примерах шифров можно прочитать в статье "Древние информационные системы: шифры". В этой статье разберём некоторые из примеров.
Для тренировки внимания и памяти можно попробовать зашифровать короткие тексты и почувствовать себя сопричастным к тем далёким временам, когда с помощью нехитрых математических систем защищалась научная информация, государственная тайна и просто, судьбоносные сведения.
Главное в криптографии - это не впадать в состояние "шпиономании" и не искать абсолютных систем защиты, таких систем не бывает, существуют только достаточно защищённые.
Итак, первый пример шифра.
Квадрат Полибия
Элементарная матрица алфавита предложенная греческим полководцем Полибием (Polybius) в III веке до нашей эры.
Шифровать текст было очень просто, для этого нужно было представить каждую букву в виде пары чисел по горизонтали и по вертикали. Шифрованный текст представлял длинный ряд чисел.
Поскольку по этой матрице можно было легко дешифровать сообщение, то со временем появились разновидности квадрата Полибия, в которых числа были заменены разными символами.
Эти матрицы передавались из рук в руки посвящённому кругу лиц, а в случае перехвата сообщения посторонними, определить значения различных символов или геометрических фигур без алфавитного квадрата было трудно.
Каждый может создать свой алфавитный квадрат со своими обозначениями строк и столбцов, чтобы потренироваться в шифровке методом античных военных.
Диск Альберти
Ученый Леон Баттиста Альберти (Leone Battista Alberti) в 1467 году разработал систему из двух дисков с алфавитом на каждом из них. Малый диск и большой могли вращаться относительно друг друга, тем самым позволяя создавать различные варианты замены символов.
Подобный шифрующий диск легко сделать самостоятельно из бумаги - большой круг и малый закреплённые осью в центре круга.
Теоретически, если шифровать всё сообщение одним вариантом замены символов, то можно дешифровать сообщения методом подбора с использованием компьютерной программы. Для этого нужно просто последовательно смещать символы на одну позицию и проверять то, что получается.
Юные программисты могут попробовать написать такой дешифратор.
Если придумать плавающий алгоритм смещения дисков на какое-нибудь количество символов в зависимости от порядкового номера буквы в шифруемом сообщении, то процесс дешифровки существенно усложнится.
При использовании диска Альберти можно применять разные алгоритмы шифрования, создавая к устройству шифрования (диску) дополнительные ключи шифрования (последовательность сдвигов символов).
К такому же выводу пришел Иоганн Тритемий, создавший шифр Тритемиуса. Этот шифр является модернизированным шифром Цезаря, при котором буква сообщения зашифровывалась другой, находящейся на три позиции впереди по алфавиту.
Шифр Тритемиуса предусматривает плавающий алгоритм сдвигов символов шифрования (замены) в зависимости от различных условий.
Решётка Кардано
Классический пример скрытого шифра, при котором дешифровка производилась с помощью накладывания специального трафарета на текст, содержащий открытую информацию.
Этот способ шифрования информации примечателен тем, что шифрованное сообщение может находиться в тексте, предназначенным для общего доступа. Например, книга в магазине или в библиотеке, которая не содержит в себе тайной информации без применения специальной решётки (трафарета).
Из особенностей применения этого шифра появились разные способы его реализации:
- можно использовать один информационный носитель (например, условная страница в книге) и получать из него секретную информацию с помощью разных, специально подготовленных для чтения нужных букв, решёток Кардано;
- можно использовать одну шифрующую решётку, которая есть у доверенного круга лиц и создавать с помощью неё разные сообщения путём вписывания секретной информации в поля решётки и маскировки их дополнительным текстом.
Второй способ требует хороших интеллектуальных навыков, чтобы создавать маскирующие тексты, которые не вызовут подозрений.
Есть третий способ при использовании которого, можно применять для чтения всего одну решётку Кардано и читать с её помощью разные тексты (например, в периодических номерах газет определённые статьи с шифровкой). Такой способ может подходить для обеспечения связи с резидентом разведки из шпионского фильма, в котором Алекс Юстасу регулярно публикует платные сообщения в условленном периодическом печатном издании.
А, если представить, что в таком сообщении публикуется только ключ для расшифровки другого ключа, находящегося в библиотеке, который позволяет расшифровать ещё один ключ, который находится у связного, который передаст ключ для расшифровки ... В какой-то момент нужно сказать "СТОП" своей фантазии и вспомнить о принципе достаточности и неизбыточности криптографических систем, созданных для осуществления определённых задач.
Если Вам понравился этот исторический криптографический практикум, то пишите свои отзывы в комментариях, только прямым текстом (шифровки будут удаляться без прочтения).
Узнать дополнительно о древних информационных системах можно в статьях этого канала:
27 марта 2019 года.
автор: юрист Демешин Сергей Владимирович.
Задавайте вопросы, пишите комментарии, пройдите опрос об интересных темах будущих публикаций (ссылка опроса в описании канала, также в описании указаны правила комментирования публикаций).