Система шифрования вижинера

      Комментарии к записи Система шифрования вижинера отключены

Данная система шифрования названа по имени французского дипломата XVI века Блеза Вижинера, который развивал и совершенствовал криптографические системы. Она была создана в 1586 г. и является одной из старейших и наиболее известных многоалфавитных систем.

Система Вижинера подобна системе шифрования Цезаря, у которой ключ замены меняется от буквы к букве. Этот шифр многоалфавитной замены можно описать таблицей шифрования, называемой таблицей Вижинера (рис.4).

Таблица Вижинера используется для зашифрования и расшифрования. Она имеет два входа:

• верхнюю строку символов, используемую для считывания очередной буквы исходного открытого текста;

• крайний левый столбец ключа.

Последовательность ключей образуется из кодов (числовых значений) букв ключевого слова. При шифровании исходного сообщения его выписывают в строку, а под ним записывают ключевое слово (или фразу). Если ключ оказался короче сообщения, то его циклически повторяют. В процессе шифрования находят в верхней строке таблицы очередную букву исходного текста и в левом столбце очередное значение ключа. Очередная буква шифртекста находится на пересечении столбца, определяемого шифруемой буквой, и строки, определяемой числовым значением ключа.

Ключ а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а
в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б
г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в
д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г
е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч шu щ ъ ы ь з ю я а б в г д
ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е
з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж
и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з
й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и
к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й
л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к
м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л
н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м
о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н
п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о
р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п
с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р
т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с
у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т
ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у
х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф
ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х
ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г а а ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц
ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч
щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш
ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ
ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ
ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы
э ю я а б в г д и ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь
ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э
я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю

Рис. 4. Таблица Вижинера для русского алфавита

Например, применяя в качестве ключа слово «АРБУЗЫ», получаем для исходного сообщения «КРАСНАЯ ПЛОЩАДЬ» следующий шифртекст: «КАБДФЫЯ ЯМБАЫДМ» (рис. 5).

Сообщение К Р А С Н А Я П Л О Щ А Д Ь
Символьный ключ А Р Б У З Ы А Р Б У З Ы А Р
Числовой ключ
Шифртекст К А Б Д Ф Ы Я Я М Б А Ы Д М

Рис. 5. Пример использования шифра Вижинера

3.5. Шифр «двойной квадрат» Уитстона

Шифр «двойной квадрат» был назван именем Чарльза Уитстона, который разработал его в 1854 г. «Двойной квадрат» Уитстона использует сразу две таблицы одинакового размера. Они заполняются буквами алфавита случайным образом аналогично методу полибианского квадрата, а шифрование идет биграммами, как в шифре Плейфейра. Таким образом ключом данного шифра является размер таблиц и порядок букв в них. Сократить длину ключа можно, используя способ заполнения таблиц с помощью ключевых слов, аналогично методу Трисемуса.

Рассмотрим процедуру шифрования методом «двойной квадрат» на примере. Пусть имеются две таблицы со случайно расположенными в них русскими алфавитами, пробелом и знаками препинания (рис. 6). Перед шифрованием исходное сообщение разбивают на биграммы. Каждая биграмма шифруется отдельно. Первую букву биграммы находят в левой таблице, а вторую букву – в правой таблице. Затем мысленно строят прямоугольник так, чтобы буквы биграммы лежали в его противоположных вершинах. Другие две вершины этого прямоугольника дают буквы биграммы шифртекста.

Допустим, что шифруется биграмма исходного текста «СА». Букву «С» находим левой таблице. Букву «А» находим в правой таблице. Это означает, что прямоугольник образован строками 1 и 4, а также столбцами 1 левой таблицы и 5 правой таблицы. Следовательно, в биграмму шифртекста входят буква «Н», расположенная в столбце 5 и строке 1 правой таблицы, и буква «И», расположенная в столбце 1 и строке 4 левой таблицы. Таким образом, получаем биграмму шифртекста «НИ».

С Ь Ж Н Ф Ъ К Я Щ Ч Ф Н . У
Ц Б Щ Я Р Д Г Р Т Ю Г Ц Й Е
Ш Э М Й Ч Ы И Ж Л Э К Ь С
И Х З , П О В Х Д З Ш А Ъ Ы
Л А . Е Т Ю У О М В П Б ,

Рис. 6. Ключевые таблицы для шифра «двойной квадрат» Уитстона

Если обе буквы биграммы сообщения лежат в одной строке или столбце, то буквы шифртекста берут из этой же строки или столбца. Первую букву биграммы шифртекста берут из правой таблицы в ячейке с индексами второй буквы биграммы сообщения. Вторая буква биграммы шифртекста берется из левой таблицы в ячейке с индексами первой буквы биграммы сообщения. Поэтому биграмма сообщения «АБ» превращается в биграмму шифртекста «МЮ». Аналогичным образом шифруются все биграммы сообщения.

Шифруя методом «двойной квадрат» Уитстона сообщение «КРАСНАЯ ПЛОЩАДЬ» получим следующий шифртекст: «ЯГ, Н,ГЕОЛЦЗЙЧ» (рис. 7).

Сообщение К Р А С Н А Я П Л О Щ А Д Ь
Шифртекст Я Г , Н , Г Е О Л Ц З Й Ч

Рис. 7. Пример шифрования по методу «двойной квадрат» Уитстона

Статьи к прочтению:

Классическая крипта. Урок №6 Шифр Виженера


Похожие статьи:

  • Система шифрования альберти

    Утверждаю Ректор университета А.В.Лагерев «___ »__________ 2006 г. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ШИФРЫ СЛОЖНОЙ ЗАМЕНЫ Методические указания к…

  • Одноразовая система шифрования

    Почти все применяемые на практике шифры характеризуется как условно надёжные, поскольку они могут быть в принципе раскрыты при наличии неограниченных…