Aatbash, Scytal cipher, Cardano торы - ақпаратты бейтаныс көздерден жасырудың танымал тәсілдері. Классикалық мағынада ауыстыру шифры анаграмма болып табылады. Оның мәні қарапайым мәтіннің әріптерінің белгілі бір ережеге сәйкес орнын өзгертуінде жатыр. Басқаша айтқанда, шифрдың кілті ашық хабарламадағы таңбалардың ретін өзгерту болып табылады. Дегенмен, кілттің шифрланған мәтіннің ұзындығына тәуелділігі шифрдің бұл түрін қолдануда көптеген қолайсыздықтар туғызды. Бірақ ақылды басшылар мақалада сипатталған қызықты қиын шешімдер тапты.
Қайтарылған топтар
Орналастыру әдісімен шифрлаумен танысу үшін қарапайым мысалдардың бірін атап өтейік. Оның алгоритмі хабарламаны n блокқа бөлуден тұрады, содан кейін олар алдыңғы жағына аударылады және ауыстырылады. Мысал қарастырайық.
"Күн өтті, аспан қара ауа болды"
Осы хабарды топтарға бөлейік. Бұл жағдайда n=6.
"Denuh odily nebav cool cool"
Енді топтарды кеңейтіп, әрқайсысын соңынан бастап жазыңыз.
"hunned waben dzo methu yin"
Орындарды белгілі бір жолмен ауыстырайық.
"ilido methu yin hunned waben dzo"
Бұл формадағы надан адам үшін хабар қоқыстан басқа ештеңе емес. Бірақ, әрине, хабарлама жіберілген адам шифрды шешу алгоритміне жауапты.
Ортаңғы кірістіру
Бұл шифрлау алгоритмі ауыстырудың шифрлау әдісіне қарағанда біршама күрделірек:
- Хабарды таңбалар саны жұп болатын топтарға бөліңіз.
- Әр топтың ортасына қосымша әріптер енгізіңіз.
Мысалды қарастырайық.
- "Ол жануарларды ұйықтауға апарды".
- "Earth yetv ariu drive lkosnu".
- "Zeamn yabtv arayu voabdi lkoasnu".
Бұл жағдайда топтардың ортасына ауыспалы «a» және «ab» әріптері енгізілді. Кірістірулер әртүрлі болуы мүмкін, әртүрлі сандарда және қайталанбайды. Оған қоса, әр топты кеңейтуге, араластыруға және т.б. болады.
«Сэндвич» шифры
Орналастыру шифрлауының тағы бір қызықты және қарапайым мысалы. Оны пайдалану үшін қарапайым мәтінді 2 жартыға бөліп, олардың біреуін екіншісінің әріптерінің арасына таңба бойынша енгізу керек. Мысал келтірейік.
"Оларданжұмыстар; Мен жалғызбын, үйсізмін"
Әріптер саны бірдей екіге бөлінген.
Олардың еңбегінен мен ғана үйсіз қалдым
Енді хабардың бірінші жартысын көбірек әріптер аралығымен жазыңыз.
"O T және X T R U DOL және Sh"
Ал осы бос орындарға біз екінші жартының әріптерін орналастырамыз.
"Оятоидхитнрбуедзодволминший"
Соңында әріптерді сөздер түріне топтаңыз (қосымша операция).
"Oyatoi dhi tnrbue dzodvol minshhy"
Бұл әдіспен мәтінді шифрлау өте оңай. Білмейтін адамға біраз уақыт бойы қоқысты анықтауға тура келеді.
"бағыт" бойындағы ауыстырулар
Бұл ежелгі дәуірде кеңінен қолданылған шифрларға берілген атау. Олардың құрылысындағы маршрут кез келген геометриялық фигура болды. Ашық мәтін белгілі бір схема бойынша осындай фигураға жазылды және оның кері жағына қарай шығарылды. Мысалы, опциялардың бірі схемаға сәйкес ашық мәтіндік кестеге жазу болуы мүмкін: жылан ұяшықтарды сағат тілімен айналдырады, ал шифрланған хабарлама бір жолдағы бағандарды біріншіден соңғыға дейін жазу арқылы құрастырылады. Бұл да ауыстыру шифрлауы.
Мысал арқылы мәтінді шифрлау жолын көрсетейік. Жазу жолын және шифрграмма құрастыру жолын өзіңіз анықтап көріңіз.
"Соғысқа төтеп беруге дайындал".
Хабарды 3x9 ұяшықтан тұратын кестеге жазамыз. Кесте өлшеміхабардың ұзақтығына қарай анықталуы мүмкін немесе кейбір тұрақты кестені бірнеше рет пайдалануға болады.
| p | r | және | r | o | t | o | – | l |
| r | e | d | s | – | мен | c | l | мен |
| f | a | t | b | – | o | th | n | y |
Шифрды кестенің жоғарғы оң жақ бұрышынан бастап құрастырамыз.
"Launlvosoyatovvygidtaerprj"
Сипатталған қадамдарды кері қайтару қиын емес. Керісінше әрекет ету оңай. Бұл әдіс өте ыңғайлы, себебі ол шифрлау және шифрды шешу процедурасын есте сақтауды жеңілдетеді. Және бұл қызықты, өйткені шифр үшін кез келген фигураны қолдануға болады. Мысалы, спираль.
Тік ауыстырулар
Бұл шифр түрі сонымен қатар маршрут ауыстыру нұсқасы болып табылады. Бұл бірінші кезекте кілттің болуымен қызықты. Бұл әдіс бұрын кеңінен қолданылған және шифрлау үшін кестелер де қолданылған. Хабарлама кестеде әдеттегідей - жоғарыдан төменге жазылады және кілт немесе пароль арқылы көрсетілген тәртіпті сақтай отырып, шифрграмма тігінен жазылады. Осындай шифрлау үлгісін қарастырайық.
"Жол азаппен де, жанашырлықпен де"
4x8 ұяшықтан тұратын кестені қолданып, оған әдеттегідей хабарламамызды жазайық. Және шифрлау үшін85241673 пернесін пайдаланыңыз.
| және | c | t | мен | r | o | c | t |
| n | s | m | p | y | t | e | m |
| және | c | c | o | c | t | r | a |
| d | a | n | b | e | m |
Кілт төменде көрсетілген.
| 8 | 5 | 2 | 4 | 1 | 6 | 7 | 3 |
Енді, пернені тапсырыс көрсеткіші ретінде пайдаланып, бағандарды жолға жазыңыз.
"Gusetmsntmayposysaottmserinid"
Бұл шифрлау әдісімен кестедегі бос ұяшықтарды кездейсоқ әріптермен немесе таңбалармен толтыруға болмайды, бұл шифрлық мәтінді қиындатады деп үміттенетінін ескерген жөн. Шындығында, керісінше, мұндай әрекет жауларға меңзейді. Себебі кілт ұзындығы хабарлама ұзындығының бөлгіштерінің біріне тең болады.
Вертикалды ауыстыру кері өзгертілді
Тік ауыстыру қызығушылық тудырады, себебі хабарламаның шифрын шешу алгоритмді қарапайым өзгерту емес. Кілтті кім білсе, кестеде қанша баған бар екенін біледі. Хабарламаның шифрын ашу үшін кестедегі ұзын және қысқа жолдардың санын анықтау керек. Бұл ашық мәтінді оқу үшін кестеге шифрлық мәтінді жазуды қайдан бастау керектігін анықтайды. Мұны істеу үшін біз ұзындықты бөлемізкілттің ұзындығы бойынша хабарламаларды аламыз және қалғанында 30/8=3 және 6 аламыз.
Осылайша, кестеде толық емес әріптермен толтырылған 6 ұзын және 2 қысқа баған бар екенін білдік. Кілтке қарап, шифрлау 5-ші бағаннан басталғанын және ол ұзақ болуы керек екенін көреміз. Сонымен, шифрленген мәтіннің алғашқы 4 әрпі кестенің бесінші бағанына сәйкес келетінін анықтаймыз. Енді сіз барлық әріптерді орындарға жазып, құпия хабарламаны оқи аласыз.
Кардано торы
Бұл тип трафареттік шифрлар деп аталатындарға жатады, бірақ мәні бойынша бұл таңбаларды ауыстыру әдісімен шифрлау. Кілт - кесілген тесіктері бар үстел түріндегі трафарет. Іс жүзінде кез келген пішін трафарет болуы мүмкін, бірақ көбінесе шаршы немесе кесте қолданылады.
Cardano трафарети келесі принцип бойынша жасалған: кесілген ұяшықтар 90° бұрылғанда бір-бірімен қабаттаспауы керек. Яғни, трафарет өз осінің айналасында 4 рет айналғаннан кейін ондағы ұялар ешқашан сәйкес келмеуі керек.
Мысал ретінде қарапайым Cardano торын пайдалану (төменде көрсетілген).
Осы трафаретті пайдаланып "О, Музалар, мен саған жүгінемін" деген сөз тіркесін шифрлаңыз.
| - | O | - | M | - | - |
| U | |||||
| З | S | ||||
| K | |||||
| B | A | ||||
| M |
Трафарет ұяшықтарын ережеге сәйкес әріптермен толтырыңыз: алдымен оңнан солға, содан кейін жоғарыдан төменге қарай. Ұяшықтар біткен кезде трафаретті сағат тілімен 90 ° бұраңыз. Осылайша біз келесі кестені аламыз.
| Мен | - | - | - | - | - |
| O | B | R | |||
| A | Sch | ||||
| y | |||||
| С | b |
Және оны қайтадан 90° бұраңыз.
| - | - | - | - | - | С |
| B | O | ||||
| З | |||||
| B | A | ||||
| N | |||||
| b | E |
Және соңғы бұрылыс.
| - | - | M | - | - | - |
4 кестені бір кестеге біріктіргеннен кейін біз соңғы шифрланған хабарды аламыз.
| Мен | O | M | M | G | С |
| B | O | U | B | O | R |
| G | З | A | З | Sch | S |
| B | G | K | G | A | U |
| G | B | G | N | G | A |
| M | С | b | b | E | G |
Хабар өзгеріссіз қалуы мүмкін, бірақ жіберу үшін таныс шифрлық мәтінді алу ыңғайлырақ болады. Ол үшін бос ұяшықтарды кездейсоқ әріптермен толтыруға және бағандарды бір жолға жазуға болады:
ЯВГВГМ ООЗГВС МУАКГЫ МБЗГН ГОСЧАГЕ СРЮАГ
Бұл хабарламаның шифрын шешу үшін алушыда оны шифрлау үшін пайдаланылған трафареттің дәл көшірмесі болуы керек. Бұл шифр ұзақ уақыт бойы жеткілікті тұрақты болып саналады. Оның да көптеген нұсқалары бар. Мысалы, әрқайсысы айналатын 4 Cardano торын бірден пайдалануөз жолыммен.
Орын ауыстыру шифрларын талдау
Барлық ауыстыру шифрлары жиілік талдауына осал. Әсіресе хабарламаның ұзындығы кілттің ұзындығымен салыстырылатын жағдайларда. Және бұл фактіні ауыстыруды қайталап қолдану арқылы өзгерту мүмкін емес, олар қаншалықты күрделі болса да. Сондықтан криптографияда ауыстырудан басқа бірден бірнеше механизмдерді пайдаланатын шифрлар ғана тұрақты болуы мүмкін.
