Полиалфавитный метод шифрования знаком

Взлом полиалфавитных шифров — Информатика, информационные технологии

полиалфавитный метод шифрования знаком

Шифр Гронсфельда — полиалфавитный подстановочный шифр создан графом Гронсвельдом (руководителем первой дешифровальной службы Германии) в XVII веке. Шифр можно считать усовершенствованием шифра Цезаря (надежность) и Виженера . Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак некоммерческой. Одним из методов нахождения периода полиалфавитных шифров является шифр, моноалфавитный шифр — класс методов шифрования, которые . Рассеивание (diffusion) — то есть изменение любого знака. При использовании полиалфавитного шифра имеется Далее шифрование с помощью таблицы может быть осуществлено тремя методами. . Наверно большинству знаком этот шифр из рассказа Артура Конана Дойля.

История[ править править код ] Репродукция шифровального диска Конфедерации В году Леон Альбертизнаменитый архитектор и философ представил трактат о шифрах в папскую канцелярию. В трактате рассматриваются различные способы шифрования, в том числе маскировка открытого текста в некотором вспомогательном тексте. Это был многоалфавитный шифр, реализованный в виде шифровального диска.

полиалфавитный метод шифрования знаком

Суть заключается в том, что в данном шифре используется несколько замен в соответствии с ключом. Позднее Альберти изобрел код с перешифровкой.

Шифр Цезаря. Симметричное шифрование

Данное изобретение значительно опередило свое время, поскольку данный тип шифра стал применяться в странах Европы лишь лет спустя. После использования последней строки следующая буква вновь шифруется по первой строке. В шифре Тритемия отсутствует ключ, секретом является сам способ шифрования. Пароль записывался периодически над буквами открытого текста.

Буква пароля, стоящая над соответствующей буквой открытого текста, указывала номер строки в таблице Тритемия, по которой следует проводить замену шифрование это буквы. Совокупность этих шифров сдвига, записанных по порядку один под другим, называется таблицей Тритемия [4]. Буквы этого слова последовательно записываются над шифруемым текстом, таким образом, каждая буква ключа указывает на определенный шифралфавит из таблицы Тритемия [5].

Квадрат Виженера tabula recta. Используется в процессе шифрования и дешифрования В то же время итальянский врач и учёный Джамбаттиста делла Порта итал. Giambattista della Porta поставил под сомнение надежность полиалфавитных шифров. Анализируя методы шифрования, предложенные Тритемием и Белласо, он выявил некоторые закономерности, с помощью которых разработал способы вскрытия данных шифров. Однако Порта не смог распространить свои наблюдения на полиалфавитные шифры в целом, в связи с чем данный вид шифрования продолжил считаться надежным на протяжении следующих трехсот лет [5].

Следующим значимым представителем истории развития описываемых шифров считается французский криптограф Блез де Виженер фр.

Опираясь на труды своих предшественников, он разработал способ шифрования схожий с предложенным ранее Джованни Белласо. Основное отличие заключалось в том, как выбирается шифралфавит для очередной буквы.

полиалфавитный метод шифрования знаком

Виженер предложил использовать в качестве ключа какой-либо другой открытый текст. Несмотря на стойкость к криптоанализу того времени, полиалфавитные шифры долгое время не получали широкого распространения в связи со сложностью их использования. С учетом этого ограничения вычислим пространство ключей аффиного шифра на примере английского алфавита. Так как английский алфавит содержит 26 букв, то в качестве a может быть выбрано только взаимно простое с 26 число. Таких чисел всего двенадцать: Криптоанализ аффиного шифра Очевидно, что и в случае аффиного шифра простейшим способом взлома оказывается перебор всех возможных ключей.

Но в результате перебора получится различных текстов. Проанализировать такое количество сообщений можно и в ручную, но лучше автоматизировать этот процесс, используя такую характеристику как частота появления букв. Давно известно, что буквы в естественных языках распределены не равномерно. К примеру, частоты появления букв английского языка в текстах имеют следующие значения: В то время как самыми редкими буквами являются J, Q, Z.

Полиалфавитный шифр

Следовательно, посчитав частоту появления каждой буквы в тексте мы можем определить насколько частотная характеристика текста соответствует английскому языку.

Для этого необходимо вычислить значение: И fi — частота i-й буквы в шифртексте. Разумеется следует учитывать, что метод не всегда работает с короткими сообщениями, в которых частотные характеристики могут сильно отличатся от характеристик естественного языка.

  • Шифр Гронсфельда
  • Взлом полиалфавитных шифров
  • 14. Шифры замены и перестановки

Шифр простой замены Очередной шифр, относящийся к группе одноалфавитных шифров подстановки. Ключом шифра служит перемешанный произвольным образом алфавит. Например, ключом может быть следующая последовательность букв: При шифровании каждая буква в тексте заменяется по следующему правилу. Первая буква алфавита замещается первой буквой ключа, вторая буква алфавита — второй буквой ключа и так далее. В нашем примере буква A будет заменена на X, буква B на F.

Шифр Виженера

При расшифровке буква сперва ищется в ключе и затем заменяется буквой стоящей в алфавите на той же позиции. Криптоанализ шифра простой замены Пространство ключей шифра простой замены огромно и равно количеству перестановок используемого алфавита.

Так для английского языка это число составляет 26! Разумеется наивный перебор всех возможных ключей дело безнадежное и для взлома потребуется более утонченная техника, такая как поиск восхождением к вершине: Выбирается случайная последовательность букв — основной ключ.

Шифртекст расшифровывается с помощью основного ключа. Для получившегося текста вычисляется коэффициент, характеризующий вероятность принадлежности к естественному языку. Основной ключ подвергается небольшим изменениям перестановка двух произвольно выбранных букв. Производится расшифровка и вычисляется коэффициент полученного текста.

Если коэффициент выше сохраненного значения, то основной ключ заменяется на модифицированный вариант.

Шифр Гронсфельда — Википедия

Шаги повторяются пока коэффициент не станет постоянным. Для вычисления коэффициента используется еще одна характеристика естественного языка — частота встречаемости триграмм. Суммируя частоты появления в естественном языке всех триграмм, встреченных в тексте получим коэффициент, который с большой долей вероятности определит текст, написанный на естественном языке. Шифр Полибия Еще один шифр подстановки.

При шифровании каждая буква исходного текста замещается парой символов, представляющих номер строки и номер столбца, в которых расположена замещаемая буква. Буква a будет замещена в шифртексте парой BB, буква b — парой EB и так далее.

полиалфавитный метод шифрования знаком

Так как ключ не содержит букву J, перед шифрованием в исходном тексте J следует заменить на I. Криптоанализ шифра Полибия Шифр имеет большое пространство ключей 25! Однако единственное отличие квадрата Полибия от предыдущего шифра заключается в том, что буква исходного текста замещается двумя символами.

полиалфавитный метод шифрования знаком