От автора.
К написанию данной статьи меня побудило множества статей, гуляющих на просторах интернета об шифре Бейла, криптограммах Зодиака, а также о манускрипте Войнича. Пытавшиеся расшифровать различными группами лиц и энтузиастов-криптографов, а также различными ассоциациями.
Я не, являюсь профессиональным специалистом в области криптографии или программистом высокого уровня. Так же, я не являюсь каким-либо сотрудником спецслужб, простое любопытство заставило меня окунуться в основы криптографий.
Углубившись в историю криптографии меня заинтересовала одна тема таблица Виженера и Тритемия.
Также манускрипт Войнича и какими методами пользовались в тот период шифровальщики, описанные случаи в истории о тайной канцелярий Папы Римского и монахов которые могли быстро шифровать и расшифровывать сообщения. Расшифровывать тайную переписку различных министерств, чинов и заговорщиков.
Обратив внимание на то, что в эпоху «Возрождения» и эпоху «Черных кабинетов» бумага была дорогим удовольствием того период, что её не каждый мог приобрести. В этот период бумага являлась как статность, показывая статус людей и являлась дефицитом того времени. При поиске ключа или метода для расшифровки нужен так сказать расходный материал, бумага, чтобы найти какие не будь закономерности в зашифрованных сообщениях, так же осуществлять переводы с одного языка на другой.
Я стал искать об существованиях в те времена шифровальных машин и их устройств. Так как мене показалось, что помимо способностей монахов при расшифровке и шифрования текстов, а также переводов с одного языка на другой маловато знаний, нужно какое-то устройство в виде шифровальной машины или шаблонов для шифрования и переводов с одного языка на другой.
Прочитав в интернете интересующую меня на данную тему, а также книгу «Взломщики кодов» Дэвида Кана, где наткнулся на истоки шифрования. Описанные методы Альбертия, в последствие развил идею Джованни Пост. Также труды монаха Иоганна Тритемия в последствие создавший таблицу Тритемия которую мы сейчас знаем, как таблицу Виженера.
Дэвид Кан в своей книге «Взломщики кодов» написал, что история « проигнорировала важный факт и назвала шифр именем Виженера, не смотря на то, что ничего не сделал для его создания Виженер».
По сути дела, Виженер объединил подходы Тритемия, Беллазо, Порта к шифрованию открытых текстов, по существу, не внеся в них ничего оригинального.
Рассматривая таблицу Виженера и его методы шифрования, меня натолкнула на мысль. А не скрыта ли в этой таблице какого не будь шифровального устройство, на подобие машины Тьюренга или машины Поста. Возможно при создание своих шифровальных машин Тьюренг и Пост применили именно этот принцип построения при помаши таблиц Тритемия- Виженера.
Читая статью об шифре созданным итальянским архитектором Леоном Баттистой Альберти, который был одним из первых полу алфавитных шифров. Меня заинтересовала одна статья об шифре которую он написал на первых страницах своего трактата "О компонентах цифровой системы" его разговор с папским секретарем Леонардо Дати о недавно разработанном печатном станке с подвижным шрифтом привел к разработке его шифровального круга.
Искав информацию об печатных станках эпохи Возрождения меня натолкнуло на мысль. Если в этот период появляются печатные станки, то почему нет никакой информаций о шифровальных станках эпохи Возрождения. Если сравнить различные периоды, например, с развитием печатных машин и устройств в Первой и Второй мировых войн, то можно увидеть прямую связь развитие шифровальных машин этих периодов с развитием печатных машин, устройств. А вот в период эпохи Возрождения есть ссылки разных авторов эпохи Возрождения на шифровальные машины, а самих устройств как они выглядели нет.
В эпоху Возрождения начинается бурное развитие не только книгопечатанья, но и развивается текстильная промышленность появляются ткацкие станки, первые крупные промышленники.
Рассматривая первые ткацкие станки и первые печатные станки меня натолкнуло на мысль, что между ними есть общее, что может быть первая шифровальная машина была похоже на них.
Начало.
Рассматривая метод шифрования с помощью Цезаря и таблицу Тритемия, меня натолкнула на мысль, а что если шифровальная машина эпохи Возрождения выглядела в виде в виде двух линеек пронумерованных в виде латинского алфавитного порядка. Одна из линеек является подвижной, а другая нет, что одна линейка будет выполнять функцию текста, который нужно зашифровать, а другая будет выполнять виде ключа шифрования.
Ранее я уже описывал одну из предположительно шифровальных машин эпохи Возрождения. По такому же методу я опешу метод шифрования с помощью данной линейки.
Описание.
В шифре Цезаря каждая буква алфавита сдвигается на несколько позиций; например в шифре Цезаря при сдвиге +3, A стало бы D, B стало бы E и так далее. Шифр Виженера состоит из последовательности нескольких шифров Цезаря с различными значениями сдвига. Для зашифровывания может использоваться таблица алфавитов, называемая таблица Виженера. Применительно к латинскому алфавиту таблица Виженера составляется из строк по 26 символов, причём каждая следующая строка сдвигается на несколько позиций.
Таким образом, в таблице получается 26 различных шифров Цезаря. На каждом этапе шифрования используются различные алфавиты, выбираемые в зависимости от символа ключевого слова. Например, предположим, что исходный текст имеет такой вид: «LETO». Человек, посылающий сообщение, записывает ключевое слово «PORA» циклически до тех пор, пока его длина не будет соответствовать длине исходного текста: «LETO». В данном случае слова применяется N-гамма, то есть равна четырем.
Первый символ исходного текста «L» зашифрован последовательностью «P», которая является первым символом ключа. Первый символ зашифрованного текста «A» находится на пересечении строки «L» и столбца «P» в таблице Виженера. Точно так же для второго символа исходного текста используется второй символ ключа; то есть второй символ зашифрованного текста «S» получается на пересечении строки «E» и столбца «O». Остальная часть исходного текста шифруется подобным способом.
Исходный текст: « LETO»
Ключ: « PORA»
Зашифрованный текст: « ASKO»
Данный метод попробую изобразить с помощью линейки, подвижная линейка с право будет являться ключом, а не неподвижная линейка в данном случае слева будет являться текстом. Как видно из полученного изображения в верхней части линеек исходный текст, а напротив ключа образуется зашифрованный текст.
Другой вариант шифрования с помощью данной линейки можно представить на верхней части линейки составлять исходный текст, а напротив ключа, тогда в верхней части линейки получим зашифрованный текст.
Исходный текст: « LETO»
Ключ: « PORA»
Зашифрованный текст: « WQCM»
Рассматривая принцип шифрования с помощью линеек можно сделать еще одну догадку так называемого тройного шифрования который применялся в роторных машинах. Метод смешения зашифрованного текста.
Так например можно представить в виде примера:
исходный текст + ключ = зашифрованный текст → смешение зашифрованного текста на N позицию.
Например, смешение проведем на одну позицию N+1 столбца каждого символа в зашифрованном тексте
Первый пример: LETO + PORA = ASKO → ARIL
Второй пример: LETO + PORA = WQCM → WPAJ
Рассматривая данные метод шифрования с помощью линеек по принципу шифра Цезаря и таблицы Тритемия мене пришла идея как может быть выглядела шифровальная машина эпохи Возрождения.
Шифровальная машина представляла собой рабочий стол, который был выполнен в виде передвижных линеек исходного текста в N-количестве, линеек с набираемым ключом для зашифровки и расшифровки текстов и линеек пронумерованных в виде латинских цифр для смешения исходного или зашифрованного текста. Линейки соединялись с помощью валов и шестерней и приводились в движения за счет передвижения линеек в ту или иную сторону.
Рисунок шифровальной машины эпохи Возрождения.
Первый вид шифровальной машины с движение линеек по вертикали.
Второй вид шифровальной машины с движение линеек по горизонтали.
Из приведенного рисунка второго примера как выглядела шифровальная машина эпохи Возрождения можно увидеть сходства с машинами Тьюренга и Поста. Так как линейки можно передвигать как вправо, так и влево, что напоминает работу машин Тьюренга и Поста.
Рассматривая два приведенных примера мене напомнил принцип шифрования Альберти, не об этой ли машине говорил Альберти в своих письмах к секретарю Папы Римского.
Рассуждая о принципах шифрования с помощью кругов Альберти и им разработанным шифром я пришёл к окончательному выводу, что Альберти создал роторную шифровальную машину на подобие «Энигмы», только приводилась она с помощью ручных механизмов. Выглядела она приблизительно так, на первичном валу располагались диски для исходного текста, на в вторичном валу диски с ключом, а на третьем валу пронумерованные диски для смешения символов в исходном или зашифрованном тексте. Диски приводились в движения за счет шестерни, которые соединяли их друг с друга.
Рисунок шифровальной машины роторного типа с применением дисков Альберти.
Заключение.
После всех приведенных примерах и приблизительно как выглядели шифровальные машины эпохи Возрождения, можно увидеть сходство с шифром Альбертия, что наталкивает на мысль, Альбертия пришел к своему шифру исходя из применяемых ранее методов шифрования с помощью возможного метода в виде круговых диаграмм. Напрашивается вывод, что Альбертия первый кто может быть построил и описал шифровальную машину в виде роторного типа, наподобие «Энигмы». Только отличие заключается в простом в эпоху Возрождения применялось механическое движение роторов ручного типа, а в машине «Энигма» электромеханическое движение роторов.
В последствие этот метод применил Тритемия, в своих трактатах об шифровании с помощью круговых диаграмм, описав этот метод шифрования. По сути дела, Тритемия пользовался принципами работы роторной машины своего времени. Рассматривая данный метод шифрования, меня наталкивает на мысль, что манускрипт Войнича был зашифрован с помощью шифровальной машины роторного типа или с помощью шифровальной машины с применением линеек для шифрования описанный мною ранее.