Алфавит шифр: Развивающая игра «Алфавит-шифр» (4965387) — Купить по цене от 249.00 руб.

Содержание

Шифр русский алфавит. До сих пор неразгаданные шифры и таинственные коды. Что значит быть дешифровальщиком

В шифрах замены (или шифрах подстановки), в отличие от , элементы текста не меняют свою последовательность, а изменяются сами, т.е. происходит замена исходных букв на другие буквы или символы (один или несколько) по неким правилам.

На этой страничке описаны шифры, в которых замена происходит на буквы или цифры. Когда же замена происходит на какие-то другие не буквенно-цифровые символы, на комбинации символов или рисунки, это называют прямым .

Моноалфавитные шифры

В шифрах с моноалфавитной заменой каждая буква заменяется на одну и только одну другую букву/символ или группу букв/символов. Если в алфавите 33 буквы, значит есть 33 правила замены: на что менять А, на что менять Б и т.д.

Такие шифры довольно легко расшифровать даже без знания ключа. Делается это при помощи частотного анализа
зашифрованного текста — надо посчитать, сколько раз каждая буква встречается в тексте, и затем поделить на общее число букв. Получившуюся частоту надо сравнить с эталонной. Самая частая буква для русского языка — это буква О, за ней идёт Е и т.д. Правда, работает частотный анализ на больших литературных текстах. Если текст маленький или очень специфический по используемым словам, то частотность букв будет отличаться от эталонной, и времени на разгадывание придётся потратить больше. Ниже приведена таблица частотности букв (то есть относительной частоты встречаемых в тексте букв) русского языка, рассчитанная на базе НКРЯ .

Использование метода частотного анализа для расшифровки шифрованных сообщений красиво описано во многих литературных произведениях, например, у Артура Конана Дойля в романе « » или у Эдгара По в « ».

Составить кодовую таблицу для шифра моноалфавитной замены легко, но запомнить её довольно сложно и при утере восстановить практически невозможно, поэтому обычно придумывают какие-то правила составления таких кодовых страниц. Ниже приведены самые известные из таких правил.

Случайный код

Как я уже писал выше, в общем случае для шифра замены надо придумать, какую букву на какую надо заменять. Самое простое — взять и случайным образом перемешать буквы алфавита, а потом их выписать под строчкой алфавита. Получится кодовая таблица. Например, вот такая:

Число вариантов таких таблиц для 33 букв русского языка = 33! ≈ 8.683317618811886*10 36 . С точки зрения шифрования коротких сообщений — это самый идеальный вариант: чтобы расшифровать, надо знать кодовую таблицу. Перебрать такое число вариантов невозможно, а если шифровать короткий текст, то и частотный анализ не применишь.

Но для использования в квестах такую кодовую таблицу надо как-то по-красивее преподнести. Разгадывающий должен для начала эту таблицу либо просто найти, либо разгадать некую словесно-буквенную загадку. Например, отгадать или решить .

Ключевое слово

Один из вариантов составления кодовой таблицы — использование ключевого слова. Записываем алфавит, под ним вначале записываем ключевое слово, состоящее из неповторяющихся букв, а затем выписываем оставшиеся буквы. Например, для слова «манускрипт»
получим вот такую таблицу:

Как видим, начало таблицы перемешалось, а вот конец остался неперемешенным. Это потому, что самая «старшая» буква в слове «манускрипт» — буква «У», вот после неё и остался неперемешенный «хвост». Буквы в хвосте останутся незакодированными. Можно оставить и так (так как большая часть букв всё же закодирована), а можно взять слово, которое содержит в себе буквы А и Я, тогда перемешаются все буквы, и «хвоста» не будет.

Само же ключевое слово можно предварительно тоже загадать, например при помощи или . Например, вот так:

Разгадав арифметический ребус-рамку и сопоставив буквы и цифры зашифрованного слова, затем нужно будет получившееся слово вписать в кодовую таблицу вместо цифр, а оставшиеся буквы вписать по-порядку. Получится вот такая кодовая таблица:

Атбаш

Изначально шифр использовался для еврейского алфавита, отсюда и название. Слово атбаш (אתבש) составлено из букв «алеф», «тав», «бет» и «шин», то есть первой, последней, второй и предпоследней букв еврейского алфавита. Этим задаётся правило замены: алфавит выписывается по порядку, под ним он же выписывается задом наперёд. Тем самым первая буква кодируется в последнюю, вторая — в предпоследнюю и т.д.

Фраза «ВОЗЬМИ ЕГО В ЭКСЕПШН» превращается при помощи этого шифра в «ЭРЧГТЦ ЪЬР Э ВФНЪПЖС».
Онлайн-калькулятор шифра Атбаш

ROT1

Этот шифр известен многим детям. Ключ прост: каждая буква заменяется на следующую за ней в алфавите. Так, A заменяется на Б, Б на В и т.д., а Я заменяется на А. «ROT1» значит «ROTate 1 letter forward through the alphabet» (англ. «поверните/сдвиньте алфавит на одну букву вперед»). Сообщение «Хрюклокотам хрюклокотамит по ночам» станет «Цсялмплпубн цсялмплпубнйу рп опшбн». ROT1 весело использовать, потому что его легко понять даже ребёнку, и легко применять для шифрования. Но его так же легко и расшифровать.

Шифр Цезаря

Шифр Цезаря — один из древнейших шифров. При шифровании каждая буква заменяется другой, отстоящей от неё в алфавите не на одну, а на большее число позиций. Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки. Он использовал сдвиг на три буквы (ROT3). Шифрование для русского алфавита многие предлагают делать с использованием такого сдвига:

Я всё же считаю, что в русском языке 33 буквы, поэтому предлагаю вот такую кодовую таблицу:

Интересно, что в этом варианте в алфавите замены читается фраза «где ёж?»:)

Но сдвиг ведь можно делать на произвольное число букв — от 1 до 33. Поэтому для удобства можно сделать диск, состоящий из двух колец, вращающихся относительно друг друга на одной оси, и написать на кольцах в секторах буквы алфавита. Тогда можно будет иметь под рукой ключ для кода Цезаря с любым смещением. А можно совместить на таком диске шифр Цезаря с атбашем, и получится что-то вроде этого:

Собственно, поэтому такие шифры и называются ROT — от английского слова «rotate» — «вращать».

ROT5

В этом варианте кодируются только цифры, остальной текст остаётся без изменений. Производится 5 замен, поэтому и ROT5: 0↔5, 1↔6, 2↔7, 3↔8, 4↔9.

ROT13

ROT13 — это вариация шифра Цезаря для латинского алфавита со сдвигом на 13 символов. может означать HTTP:⁄⁄ .

Квадрат Полибия

Полибий — греческий историк, полководец и государственный деятель, живший в III веке до н.э. Он предложил оригинальный код простой замены, который стал известен как «квадрат Полибия» (англ. Polybius square) или шахматная доска Полибия. Данный вид кодирования изначально применялся для греческого алфавита, но затем был распространен на другие языки. Буквы алфавита вписываются в квадрат или подходящий прямоугольник. Если букв для квадрата больше, то их можно объединять в одной ячейке.

Такую таблицу можно использовать как в шифре Цезаря. Для шифрования на квадрате находим букву текста и вставляем в шифровку нижнюю от неё в том же столбце. Если буква в нижней строке, то берём верхнюю из того же столбца. Для кириллицы можно использовать таблицу РОТ11
(аналог шифра Цезаря со сдвигом на 11 символов):

Буквы первой строки кодируются в буквы второй, второй — в третью, а третьей — в первую.

Но лучше, конечно, использовать «фишку» квадрата Полибия — координаты букв:

    Под каждой буквой кодируемого текста записываем в столбик
    две координаты (верхнюю и боковую). Получится две строки. Затем выписываем эти две строки в одну строку, разбиваем её на пары цифр и используя эти пары как координаты, вновь кодируем по квадрату Полибия.

    Можно усложнить. Исходные координаты выписываем в строку без разбиений на пары, сдвигаем на нечётное
    количество шагов, разбиваем полученное на пары и вновь кодируем.

Квадрат Полибия можно создавать и с использованием кодового слова. Сначала в таблицу вписывается кодовое слово, затем остальные буквы. Кодовое слово при этом не должно содержать повторяющихся букв.

Вариант шифра Полибия используют в тюрьмах, выстукивая координаты букв — сначала номер строки, потом номер буквы в строке.

Стихотворный шифр

Этот метод шифрования похож на шифр Полибия, только в качестве ключа используется не алфавит, а стихотворение, которое вписывается построчно в квадрат заданного размера (например, 10×10). Если строка не входит, то её «хвост» обрезается. Далее полученный квадрат используется для кодирования текста побуквенно двумя координатами, как в квадрате Полибия.

Ну чем не шифр? Самый что ни на есть шифр замены. В качестве кодовой таблицы выступает клавиатура.

Таблица перекодировки выглядит вот так:

Литорея

Литорея (от лат. littera — буква) — тайнописание, род шифрованного письма, употреблявшегося в древнерусской рукописной литературе. Известна литорея двух родов: простая и мудрая. Простая, иначе называемая тарабарской грамотой, заключается в следующем. Если «е» и «ё» считать за одну букву, то в русском алфавите остаётся тридцать две буквы, которые можно записать в два ряда — по шестнадцать букв в каждом:

Получится русский аналог шифра ROT13 — РОТ16
🙂 При шифровке верхнюю букву меняют на нижнюю, а нижнюю — на верхнюю. Ещё более простой вариант литореи — оставляют только двадцать согласных букв:

Получается шифр РОТ10
. При шифровании меняют только согласные, а гласные и остальные, не попавшие в таблицу, оставляют как есть. Получается что-то типа «словарь → лсошамь» и т.п.

Мудрая литорея предполагает более сложные правила подстановки. В разных дошедших до нас вариантах используются подстановки целых групп букв, а также числовые комбинации: каждой согласной букве ставится в соответствие число, а потом совершаются арифметические действия над получившейся последовательностью чисел.

Шифрование биграммами

Шифр Плейфера

Шифр Плейфера — ручная симметричная техника шифрования, в которой впервые использована замена биграмм. Изобретена в 1854 году Чарльзом Уитстоном. Шифр предусматривает шифрование пар символов (биграмм), вместо одиночных символов, как в шифре подстановки и в более сложных системах шифрования Виженера. Таким образом, шифр Плейфера более устойчив к взлому по сравнению с шифром простой замены, так как затрудняется частотный анализ.

Шифр Плейфера использует таблицу 5х5 (для латинского алфавита, для русского алфавита необходимо увеличить размер таблицы до 6х6), содержащую ключевое слово или фразу. Для создания таблицы и использования шифра достаточно запомнить ключевое слово и четыре простых правила. Чтобы составить ключевую таблицу, в первую очередь нужно заполнить пустые ячейки таблицы буквами ключевого слова (не записывая повторяющиеся символы), потом заполнить оставшиеся ячейки таблицы символами алфавита, не встречающимися в ключевом слове, по порядку (в английских текстах обычно опускается символ «Q», чтобы уменьшить алфавит, в других версиях «I» и «J» объединяются в одну ячейку). Ключевое слово и последующие буквы алфавита можно вносить в таблицу построчно слева-направо, бустрофедоном или по спирали из левого верхнего угла к центру. Ключевое слово, дополненное алфавитом, составляет матрицу 5х5 и является ключом шифра.

Для того, чтобы зашифровать сообщение, необходимо разбить его на биграммы (группы из двух символов), например «Hello World» становится «HE LL OW OR LD», и отыскать эти биграммы в таблице. Два символа биграммы соответствуют углам прямоугольника в ключевой таблице. Определяем положения углов этого прямоугольника относительно друг друга. Затем руководствуясь следующими 4 правилами зашифровываем пары символов исходного текста:

    1) Если два символа биграммы совпадают, добавляем после первого символа «Х», зашифровываем новую пару символов и продолжаем. В некоторых вариантах шифра Плейфера вместо «Х» используется «Q».

    2) Если символы биграммы исходного текста встречаются в одной строке, то эти символы замещаются на символы, расположенные в ближайших столбцах справа от соответствующих символов. Если символ является последним в строке, то он заменяется на первый символ этой же строки.

    3) Если символы биграммы исходного текста встречаются в одном столбце, то они преобразуются в символы того же столбца, находящимися непосредственно под ними. Если символ является нижним в столбце, то он заменяется на первый символ этого же столбца.

    4) Если символы биграммы исходного текста находятся в разных столбцах и разных строках, то они заменяются на символы, находящиеся в тех же строках, но соответствующие другим углам прямоугольника.

Для расшифровки необходимо использовать инверсию этих четырёх правил, откидывая символы «Х» (или «Q») , если они не несут смысла в исходном сообщении.

Рассмотрим пример составления шифра. Используем ключ «Playfair example», тогда матрица примет вид:

Зашифруем сообщение «Hide the gold in the tree stump». Разбиваем его на пары, не забывая про правило . Получаем: «HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP». Далее применяем правила -:

    1. Биграмма HI формирует прямоугольник, заменяем её на BM.

    2. Биграмма DE расположена в одном столбце, заменяем её на ND.

    3. Биграмма TH формирует прямоугольник, заменяем её на ZB.

    4. Биграмма EG формирует прямоугольник, заменяем её на XD.

    5. Биграмма OL формирует прямоугольник, заменяем её на KY.

    6. Биграмма DI формирует прямоугольник, заменяем её на BE.

    7. Биграмма NT формирует прямоугольник, заменяем её на JV.

    8. Биграмма HE формирует прямоугольник, заменяем её на DM.

    9. Биграмма TR формирует прямоугольник, заменяем её на UI.

    10. Биграмма EX находится в одной строке, заменяем её на XM.

    11. Биграмма ES формирует прямоугольник, заменяем её на MN.

    12. Биграмма TU находится в одной строке, заменяем её на UV.

    13. Биграмма MP формирует прямоугольник, заменяем её на IF.

Получаем зашифрованный текст «BM ND ZB XD KY BE JV DM UI XM MN UV IF». Таким образом сообщение «Hide the gold in the tree stump» преобразуется в «BMNDZBXDKYBEJVDMUIXMMNUVIF».

Двойной квадрат Уитстона

Чарльз Уитстон разработал не только шифр Плейфера, но и другой метод шифрования биграммами, который называют «двойным квадратом». Шифр использует сразу две таблицы, размещенные по одной горизонтали, а шифрование идет биграммами, как в шифре Плейфера.

Имеется две таблицы со случайно расположенными в них русскими алфавитами.

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.
Предположим, что шифруется биграмма исходного текста ИЛ. Буква И находится в столбце 1 и строке 2 левой таблицы. Буква Л находится в столбце 5 и строке 4 правой таблицы. Это означает, что прямоугольник образован строками 2 и 4, а также столбцами 1 левой таблицы и 5 правой таблицы. Следовательно, в биграмму шифртекста входят буква О, расположенная в столбце 5 и строке 2 правой таблицы, и буква В, расположенная в столбце 1 и строке 4 левой таблицы, т.е. получаем биграмму шифртекста ОВ.

Если обе буквы биграммы сообщения лежат в одной строке, то и буквы шифртекста берут из этой же строки. Первую букву биграммы шифртекста берут из левой таблицы в столбце, соответствующем второй букве биграммы сообщения. Вторая же буква биграммы шифртекста берется из правой таблицы в столбце, соответствующем первой букве биграммы сообщения. Поэтому биграмма сообщения ТО превращается в биграмму шифртекста ЖБ. Аналогичным образом шифруются все биграммы сообщения:

Сообщение ПР ИЛ ЕТ АЮ _Ш ЕС ТО ГО

Шифртекст ПЕ ОВ ЩН ФМ ЕШ РФ БЖ ДЦ

Шифрование методом «двойного квадрата» дает весьма устойчивый к вскрытию и простой в применении шифр. Взламывание шифртекста «двойного квадрата» требует больших усилий, при этом длина сообщения должна быть не менее тридцати строк, а без компьютера вообще не реально.

Полиалфавитные шифры

Шифр Виженера

Естественным развитием шифра Цезаря стал шифр Виженера. В отличие от моноалфавитных это уже полиалфавитный шифр. Шифр Виженера состоит из последовательности нескольких шифров Цезаря с различными значениями сдвига. Для зашифровывания может использоваться таблица алфавитов, называемая «tabula recta» или «квадрат (таблица) Виженера». На каждом этапе шифрования используются различные алфавиты, выбираемые в зависимости от буквы ключевого слова.

Для латиницы таблица Виженера может выглядеть вот так:

Для русского алфавита вот так:

Легко заметить, что строки этой таблицы — это ROT-шифры с последовательно увеличивающимся сдвигом.

Шифруют так: под строкой с исходным текстом во вторую строку циклически записывают ключевое слово до тех пор, пока не заполнится вся строка. У каждой буквы исходного текста снизу имеем свою букву ключа. Далее в таблице находим кодируемую букву текста в верхней строке, а букву кодового слова слева. На пересечении столбца с исходной буквой и строки с кодовой буквой будет находиться искомая шифрованная буква текста.

Важным эффектом, достигаемым при использовании полиалфавитного шифра типа шифра Виженера, является маскировка частот появления тех или иных букв в тексте, чего лишены шифры простой замены. Поэтому к такому шифру применить частотный анализ уже не получится.

Для шифрования шифром Виженера можно воспользоваться Онлайн-калькулятором шифра Виженера
. Для различных вариантов шифра Виженера со сдвигом вправо или влево, а также с заменой букв на числа можно использовать приведённые ниже таблицы:

Шифр Гронсвельда

Книжный шифр

Если же в качестве ключа использовать целую книгу (например, словарь), то можно зашифровывать не отдельные буквы, а целые слова и даже фразы. Тогда координатами слова будут номер страницы, номер строки и номер слова в строке. На каждое слово получится три числа. Можно также использовать внутреннюю нотацию книги — главы, абзацы и т.п. Например, в качестве кодовой книги удобно использовать Библию, ведь там есть четкое разделение на главы, и каждый стих имеет свою маркировку, что позволяет легко найти нужную строку текста. Правда, в Библии нет современных слов типа «компьютер» и «интернет», поэтому для современных фраз лучше, конечно, использовать энциклопедический или толковый словарь.

Это были шифры замены, в которых буквы заменяются на другие. А ещё бывают , в которых буквы не заменяются, а перемешиваются между собой.

Моих воспоминаний с детских лет + воображения хватило ровно на один квест: десяток заданий, которые не дублируются.

Но детям забава понравилась, они просили еще квесты и пришлось лезть в инет.

В этой статье не будет описания сценария, легенд, оформления. Но будет 13 шифров, чтобы закодировать задания к квесту.

Шифр №1. Картинка

Рисунок или фото, которое напрямую указывает место, где спрятана следующая подсказка, или намек на него: веник +розетка = пылесос

Усложнение: сделайте паззл, разрезав фото на несколько частей.

Шифр 2. Чехарда.

Поменяйте в слове буквы местами: ДИВАН = НИДАВ

Шифр 3. Греческий алфавит.

Закодируйте послание буквами греческого алфавита, а детям выдайте ключ:

Шифр 4. Наоборот.

Пишете задание задом наперед:

  • каждое слово:
    Етищи далк доп йонсос
  • или все предложение, или даже абзац:
    етсем морком момас в — акзаксдоп яащюуделС. итуп монрев ан ыВ

Шифр 5. Зеркально.

(когда я делала квест своим детям, то в самом начале выдала им «волшебный мешочек»: там был ключ к «греческому алфавиту», зеркало, «окошки», ручки и листы бумаги, и еще всякая ненужная всячина для запутывания. Находя очередную загадку, они должны были сами сообразить, что из мешочка поможет найти отгадку)

Шифр 6. Ребус.

Слово кодируется в картинках:

Шифр 7. Следующая буква.

Пишем слово, заменяя все буквы в нем на следующие по алфавиту (тогда Я заменяется на А, по кругу). Или предыдущие, или следующие через 5 букв:).

ШКАФ = ЩЛБХ

Шифр 8. Классика в помощь.

Я брала стихотворение (и говорила детям, какое именно) и шифр из 2х цифр: № строки № буквы в строке.

Пример:

Пушкин «Зимний вечер»

Буря мглою небо кроет,

Вихри снежные крутя;

То, как зверь, она завоет,

То заплачет, как дитя,

То по кровле обветшалой

Вдруг соломой зашумит,

То, как путник запоздалый,

К нам в окошко застучит.

21 44 36 32 82 82 44 33 12 23 82 28

прочитали, где подсказка? 🙂

Шифр 9. Темница.

В решетку 3х3 вписываете буквы:

Тогда слово ОКНО шифруется так:

Шифр 10. Лабиринт.

Моим детям такой шифр пришелся по душе, он непохож на остальные, потому что не столько для мозгов, сколько на внимание.

Итак:

на длинную нитку/веревку цепляете буквы по порядку, как они идут в слове. Затем веревку растягиваете, закручиваете и всячески запутываете между опорами (деревьями, ножками итд). Пройдя по нитке, как по лабиринту, от 1й буквы до последней, дети узнают слово-подсказку.

А представьте, если обмотать таким образом одного из взрослых гостей!

Дети читают — Следующая подсказка на дяде Васе.

И бегут ощупывать дядю Васю. Эх, если он еще и щекотки боится, то весело будет всем!

Шифр 11. Невидимые чернила.

Восковой свечкой пишете слово. Если закрасить лист акварелью, то его можно будет прочитать.

(есть и другие невидимые чернила.. молоко, лимон, еще что-то.. Но у меня в доме оказалась только свечка:))

Шифр 12. Белиберда.

Гласные буквы остаются без изменений, а согласные меняются, согласно ключу.

например:

ОВЕКЬ ЩОМОЗКО

читается как — ОЧЕНЬ ХОЛОДНО, если знать ключ:

Д Л Х Н Ч

З М Щ К В

Шифр 13. Окошки.

Детям понравилось неимоверно! Они потом этими окошками весь день друг другу послания шифровали.

Итак: на одном листе вырезаем окошки, столько, сколько букв в слове. Это трафарет, его прикладываем к чистому листу и «в окошках» пишем слово-подсказку. Затем трафарет убираем и на оставшемся чистом месте листа пишем много разных других ненужных букв. Прочитать шифр можно, если приложить трафарет с окошками.

Дети сначала впали в ступор, когда нашли лист, испещренный буквами. Потом крутили туда-сюда трафарет, его же нужно еще правильной стороной приложить!

Шифр 14. Карта, Билли!

Нарисуйте карту и отметьте (Х) место с кладом.

Когда я делала своим квест первый раз, то решила что карта — это им очень просто, поэтому нужно ее сделать загадочней (потом выяснилось, что детям хватило бы и просто карты, чтобы запутаться и бежать в противоположном направлении)…

Это схема нашей улицы. Подсказки здесь — номера домов (чтоб понять, что это вообще наша улица) и хаски. Такая собака живет у соседа напротив.

Дети не сразу узнали местность, задавали мне наводящие вопросы..

Тогда в квесте участвовало 14 детей, поэтому я их обьединила в 3 команды. У них было 3 варианта этой карты и на каждом помечено свое место. В итоге, каждая команда нашла по одному слову:

«ПОКАЖИТЕ» «СКАЗКУ» «РЕПКА»

Это было следующее задание:). После него остались уморительные фото!

На 9ти летие сына не было времени выдумывать квест и я его купила на сайте MasterFuns .. На свой страх и риск, потому что описание там не очень.

Но нам с детьми понравилось, потому что:

  1. недорого (аналог где-то 4х долларов за комплект)
  2. быстро (заплатила — скачала-распечатала — на все про все минут 15-20)
  3. заданий много, с запасом. Ихотя мне не все загадки понравились, но там было из чего выбрать, и можно было вписать свое задание
  4. все оформлено в одном, монстерском, стиле и это придает празднику эффект. Помимо самих заданий к квесту, в комплект входят: открытка, флажки, украшения для стола, приглашения гостям. И все -в монстрах! 🙂
  5. помимо 9ти летнего именинника и его друзей, у меня есть еще 5тилетняя дочка. Задания ей не по силам, но для нее и подружки тоже нашлось развлечение — 2 игры с монстрами, которые тоже были в наборе. Фух, в итоге — все довольны!

Поскольку шифров в мире насчитывается огромное количество, то рассмотреть все шифры невозможно не только в рамках данной статьи, но и целого сайта. Поэтому рассмотрим наиболее примитивные системы шифрации, их применение, а так же алгоритмы расшифровки. Целью своей статьи я ставлю максимально доступно объяснить широкому кругу пользователей принципов шифровки \ дешифровки, а так же научить примитивным шифрам.

Еще в школе я пользовался примитивным шифром, о котором мне поведали более старшие товарищи. Рассмотрим примитивный шифр «Шифр с заменой букв цифрами и обратно».

Нарисуем таблицу, которая изображена на рисунке 1. Цифры располагаем по порядку, начиная с единицы, заканчивая нулем по горизонтали. Ниже под цифрами подставляем произвольные буквы или символы.

Рис. 1 Ключ к шифру с заменой букв и обратно.

Теперь обратимся к таблице 2, где алфавиту присвоена нумерация.

Рис. 2 Таблица соответствия букв и цифр алфавитов.

Теперь зашифруем словоК О С Т Е Р
:

1) 1. Переведем буквы в цифры:К = 12, О = 16, С =19, Т = 20, Ё = 7, Р = 18

2) 2. Переведем цифры в символы согласно таблицы 1.

КП КТ КД ПЩ Ь КЛ

3) 3. Готово.

Этот пример показывает примитивный шифр. Рассмотрим похожие по сложности шрифты.

1. 1. Самым простым шифром является ШИФР С ЗАМЕНОЙ БУКВ ЦИФРАМИ. Каждой букве соответствует число по алфавитному порядку. А-1, B-2, C-3 и т.д.
Например слово «TOWN » можно записать как «20 15 23 14», но особой секретности и сложности в дешифровке это не вызовет.

2. Также можно зашифровывать сообщения с помощью ЦИФРОВОЙ ТАБЛИЦЫ. Её параметры могут быть какими угодно, главное, чтобы получатель и отправитель были в курсе. Пример цифровой таблицы.

Рис. 3 Цифровая таблица. Первая цифра в шифре – столбец, вторая – строка или наоборот. Так слово «MIND» можно зашифровать как «33 24 34 14».

3. 3. КНИЖНЫЙ ШИФР

В таком шифре ключом является некая книга, имеющаяся и у отправителя и у получателя. В шифре обозначается страница книги и строка, первое слово которой и является разгадкой. Дешифровка невозможна, если книги у отправителя и корреспондента разных годов издания и выпуска. Книги обязательно должны быть идентичными.

4. 4. ШИФР ЦЕЗАРЯ
(шифр сдвига, сдвиг Цезаря)
Известный шифр. Сутью данного шифра является замена одной буквы другой, находящейся на некоторое постоянное число позиций левее или правее от неё в алфавите. Гай Юлий Цезарь использовал этот способ шифрования при переписке со своими генералами для защиты военных сообщений. Этот шифр довольно легко взламывается, поэтому используется редко. Сдвиг на 4. A = E, B= F, C=G, D=H и т.д.
Пример шифра Цезаря: зашифруем слово « DEDUCTION » .
Получаем: GHGXFWLRQ . (сдвиг на 3)

Еще пример:

Шифрование с использованием ключа К=3 . Буква «С» «сдвигается» на три буквы вперёд и становится буквой «Ф». Твёрдый знак, перемещённый на три буквы вперёд, становится буквой «Э», и так далее:

Исходный алфавит:А Б В Г Д Е Ё 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

Шифрованный:Г Д Е Ё 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

Оригинальный текст:

Съешь же ещё этих мягких французских булок, да выпей чаю.

Шифрованный текст получается путём замены каждой буквы оригинального текста соответствующей буквой шифрованного алфавита:

Фэзыя йз зьи ахлш пвёнлш чугрщцкфнлш дцосн, жг еютзм ъгб.

5. ШИФР С КОДОВЫМ СЛОВОМ

Еще один простой способ как в шифровании, так и в расшифровке. Используется кодовое слово (любое слово без повторяющихся букв). Данное слово вставляется впереди алфавита и остальные буквы по порядку дописываются, исключая те, которые уже есть в кодовом слове. Пример: кодовое слово – NOTEPAD.
Исходный:A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Замена:N O T E P A D B C F G H I J K L M Q R S U V W X Y Z

6. 6. ШИФР АТБАШ

Один из наиболее простых способов шифрования. Первая буква алфавита заменяется на последнюю, вторая – на предпоследнюю и т.д.
Пример: « SCIENCE » = HXRVMXV

7. 7. ШИФР ФРЕНСИСА БЭКОНА

Один из наиболее простых методов шифрования. Для шифрования используется алфавит шифра Бэкона: каждая буква слова заменяется группой из пяти букв «А» или «B» (двоичный код).

a AAAAA g AABBA m ABABB s BAAAB y BABBA

b AAAAB h AABBB n ABBAA t BAABA z BABBB

c AAABA i ABAAA o ABBAB u BAABB

d AAABB j BBBAA p ABBBA v BBBAB

e AABAA k ABAAB q ABBBB w BABAA

f AABAB l ABABA r BAAAA x BABAB

Сложность дешифрования заключается в определении шифра. Как только он определен, сообщение легко раскладывается по алфавиту.
Существует несколько способов кодирования.
Также можно зашифровать предложение с помощью двоичного кода. Определяются параметры (например, «А» — от A до L, «В» — от L до Z). Таким образом, BAABAAAAABAAAABABABB означает TheScience of Deduction ! Этот способ более сложен и утомителен, но намного надежнее алфавитного варианта.

8. 8. ШИФР БЛЕЗА ВИЖЕНЕРА.

Этот шифр использовался конфедератами во время Гражданской войны. Шифр состоит из 26 шифров Цезаря с различными значениями сдвига (26 букв лат.алфавита). Для зашифровывания может использоваться tabula recta (квадрат Виженера). Изначально выбирается слово-ключ и исходный текст. Слово ключ записывается циклически, пока не заполнит всю длину исходного текста. Далее по таблице буквы ключа и исходного текста пересекаются в таблице и образуют зашифрованный текст.

Рис. 4 Шифр Блеза Виженера

9. 9. ШИФР ЛЕСТЕРА ХИЛЛА

Основан на линейной алгебре. Был изобретен в 1929 году.
В таком шифре каждой букве соответствует число (A = 0, B =1 и т.д.). Блок из n-букв рассматривается как n-мерный вектор и умножается на (n х n) матрицу по mod 26. Матрица и является ключом шифра. Для возможности расшифровки она должна быть обратима в Z26n.
Для того, чтобы расшифровать сообщение, необходимо обратить зашифрованный текст обратно в вектор и умножить на обратную матрицу ключа. Для подробной информации – Википедия в помощь.

10. 10. ШИФР ТРИТЕМИУСА

Усовершенствованный шифр Цезаря. При расшифровке легче всего пользоваться формулой:
L= (m+k) modN , L-номер зашифрованной буквы в алфавите, m-порядковый номер буквы шифруемого текста в алфавите, k-число сдвига, N-количество букв в алфавите.
Является частным случаем аффинного шифра.

11. 11. МАСОНСКИЙ ШИФР

12. 12. ШИФР ГРОНСФЕЛЬДА

По своему содержанию этот шифр включает в себя шифр Цезаря и шифр Виженера, однако в шифре Гронсфельда используется числовой ключ. Зашифруем слово “THALAMUS”, используя в качестве ключа число 4123. Вписываем цифры числового ключа по порядку под каждой буквой слова. Цифра под буквой будет указывать на количество позиций, на которые нужно сдвинуть буквы. К примеру вместо Т получится Х и т.д.

T H A L A M U S
4 1 2 3 4 1 2 3

T U V W X Y Z
0 1 2 3 4

В итоге: THALAMUS = XICOENWV

13. 13. ПОРОСЯЧЬЯ ЛАТЫНЬ

Чаще используется как детская забава, особой трудности в дешифровке не вызывает. Обязательно употребление английского языка, латынь здесь ни при чем.
В словах, начинающихся с согласных букв, эти согласные перемещаются назад и добавляется “суффикс” ay. Пример: question = estionquay. Если же слово начинается с гласной, то к концу просто добавляется ay, way, yay или hay (пример: a dog = aay ogday).
В русском языке такой метод тоже используется. Называют его по-разному: “синий язык”, “солёный язык”, “белый язык”, “фиолетовый язык”. Таким образом, в Синем языке после слога, содержащего гласную, добавляется слог с этой же гласной, но с добавлением согласной “с” (т.к. язык синий). Пример:Информация поступает в ядра таламуса = Инсифорсомасацисияся поссотусупасаетсе в ядсяраса тасаласамусусаса.
Довольно увлекательный вариант.

14. 14. КВАДРАТ ПОЛИБИЯ

Подобие цифровой таблицы. Существует несколько методов использования квадрата Полибия. Пример квадрата Полибия: составляем таблицу 5х5 (6х6 в зависимости от количества букв в алфавите).

1 МЕТОД. Вместо каждой буквы в слове используется соответствующая ей буква снизу (A = F, B = G и т.д.). Пример: CIPHER — HOUNIW.
2 МЕТОД. Указываются соответствующие каждой букве цифры из таблицы. Первой пишется цифра по горизонтали, второй — по вертикали. (A = 11, B = 21…). Пример: CIPHER = 31 42 53 32 51 24
3 МЕТОД. Основываясь на предыдущий метод, запишем полученный код слитно. 314253325124. Делаем сдвиг влево на одну позицию. 142533251243. Снова разделяем код попарно.14 25 33 25 12 43. В итоге получаем шифр. Пары цифр соответствуют букве в таблице: QWNWFO.

Шифров великое множество, и вы так же можете придумать свой собственный шифр, однако изобрести стойкий шифр очень сложно, поскольку наука дешифровки с появлением компьютеров шагнула далеко вперед и любой любительский шифр будет взломан специалистами за очень короткое время.

Методы вскрытия одноалфавитных систем (расшифровка)

При своей простоте в реализации одноалфавитные системы шифрования легко уязвимы.
Определим количество различных систем в аффинной системе. Каждый ключ полностью определен парой целых чисел a и b, задающих отображение ax+b. Для а существует j(n) возможных значений, где j(n) — функция Эйлера, возвращающая количество взаимно простых чисел с n, и n значений для b, которые могут быть использованы независимо от a, за исключением тождественного отображения (a=1 b=0), которое мы рассматривать не будем.
Таким образом получается j(n)*n-1 возможных значений, что не так уж и много: при n=33 в качестве a могут быть 20 значений(1, 2, 4, 5, 7, 8, 10, 13, 14, 16, 17, 19, 20, 23, 25, 26, 28, 29, 31, 32), тогда общее число ключей равно 20*33-1=659. Перебор такого количества ключей не составит труда при использовании компьютера.
Но существуют методы упрощающие этот поиск и которые могут быть использованы при анализе более сложных шифров.
Частотный анализ
Одним из таких методов является частотный анализ. Распределение букв в криптотексте сравнивается с распределением букв в алфавите исходного сообщения. Буквы с наибольшей частотой в криптотексте заменяются на букву с наибольшей частотой из алфавита. Вероятность успешного вскрытия повышается с увеличением длины криптотекста.
Существуют множество различных таблиц о распределении букв в том или ином языке, но ни одна из них не содержит окончательной информации — даже порядок букв может отличаться в различных таблицах. Распределение букв очень сильно зависит от типа теста: проза, разговорный язык, технический язык и т.п. В методических указаниях к лабораторной работе приведены частотные характеристики для различных языков, из которых ясно, что буквы буквы I, N, S, E, A (И, Н, С, Е, А) появляются в высокочастотном классе каждого языка.
Простейшая защита против атак, основанных на подсчете частот, обеспечивается в системе омофонов (HOMOPHONES) — однозвучных подстановочных шифров, в которых один символ открытого текста отображается на несколько символов шифротекста, их число пропорционально частоте появления буквы. Шифруя букву исходного сообщения, мы выбираем случайно одну из ее замен. Следовательно простой подсчет частот ничего не дает криптоаналитику. Однако доступна информация о распределении пар и троек букв в различных естественных языках.

Инструкция

Пользуясь современными терминами, у любого зашифрованного сообщения есть автор, составивший его; адресат, которому оно предназначено; и перехватчик — криптограф, пытающийся его прочесть.

В ручном шифровании применяются два основных метода — замена и перестановка. Первый заключается в том, что буквы исходного сообщения заменяются на другие согласно определенному правилу. Второй — в том, что буквы, опять же согласно правилу, меняются местами. Разумеется, эти два способа можно комбинировать, что делает шифр более стойким.

Самый простой вид шифра замены — тайнопись. В этом случае буквы меняются на условные значки: цифры, символы, изображения пляшущих человечков и так далее. Чтобы раскрыть тайнописное послание, достаточно определить, какой символ какой букве соответствует.

Для этой цели обычно используют таблицы частотности, показывающие, насколько часто встречается та или иная буква в языке послания. Например, в языке на первых местах в такой таблице будут буквы «а», «е», «о». Подставляя их вместо самых часто попадающихся значков, можно расшифровать некоторые слова, а это, в свою очередь, даст значения других символов.

В более надежных шифрах замена букв производится по ключу. Например, ключом может стать многозначное число. Чтобы зашифровать таким образом текст, над ним много раз пишут число-ключ так, чтобы над каждой буквой оказалась цифра. После этого букву заменяют на другую, следующую после нее по через столько позиций, сколько обозначено цифрой. Алфавит при этом считается замкнутым в кольцо, то есть, например, второй буквой после «я» будет «б».

Раскрыть такую криптограмму сложнее, поскольку для каждой буквы шифра есть десять вариантов прочтения. Для расшифровки нужно прежде всего определить длину ключа и разделить текст на слова. Обычно это делается с помощью таблицы, где первой строчкой идет текст шифровки, а ниже него — варианты, где каждая буква шифра заменена на возможную букву исходного текста. Таким образом, в таблице получается одиннадцать строчек.

Глядя, какие варианты приводят к наиболее естественному на вид делению текста на слова, криптограф определяет, какими буквами кодируются пробелы, а значит — находит одну или несколько цифр ключа. Из этого уже можно начинать делать выводы, сколько раз ключ повторяется в тексте.

Подставляя на места пока еще неизвестных букв варианты из таблицы, криптограф определяет, в каких случаях в тексте появляются осмысленные слова и фрагменты.

Для облегчения работы криптограф обычно стремится узнать любую информацию о содержании текста или ключа. Если известно, какая подпись стоит в конце документа, или какое слово должно там часто повторяться, то по этим сведениям можно раскрыть часть ключа шифрования. Подставляя найденный фрагмент в другие места документа, криптограф выясняет длину ключа и узнает еще несколько частей исходного текста.

Видео по теме

Источники:

  • Владимир Жельников. Криптография от папируса до компьютера
  • как заменить буквы на символы

Дешифровка — одно из самых увлекательнейших занятий. Ведь всегда так любопытно узнать, что именно скрывается за той или иной кодировкой. Тем более, что видов различных шифров очень и очень много. Поэтому и способов их распознавания и перевода тоже предостаточно. Самая сложная задача — правильно определить, каким именно способом нужно расшифровывать ту или иную загадку.

Инструкция

Если вы собираетесь расшифровывать определенную кодировку, помните, что в большинстве случаев информацию шифруют посредством подмены . Попробуйте определить наиболее часто встречающиеся буквы в языке и соотнесите их с имеющимися у вас в шифре. Исследователи облегчили вам задачу и часть из них уже свели в определенную таблицу. Если вы ей воспользуетесь, то это значительно ускорит процесс дешифровки. Подобным образом в свое время были разгаданы шифры
Полибия и Цезаря.

Чтобы было легче заниматься , пользуйтесь ключами. Для дешифровки вам понадобится понятие, как длина ключа, определить которую вы сможете только методом подбора отдельных букв (см. шаг 1). После того как вы подберете длину вашего ключа, вы сможете сформировать группу символов, которая закодирована одной буквой. И так постепенно весь шифр откроется вам. Процесс этот достаточно трудоемкий и затратный по времени, поэтому запаситесь изрядной долей терпения.

Попробуйте также расшифровать сообщение посредством подбора одного слова, которое с большой долей вероятности должно встретиться в этом тексте. Смещайте его по тексту до того момента, пока оно не наложится само на себя в шифре. Таким образом вы определите часть ключа. Дальше расшифровывайте текст в районе области вокруг ключа. Соответственно подбирайте варианты расшифровки текста. Он обязательно должен соотноситься со словом-ключом и быть ему адекватным, т.е. совпадать по контексту.

Помните, что для успешной расшифровки кодировки вам пригодятся знания о самых известных методах шифрования сообщений. Так, например, если перед вами текст, датированный 5 веком до н.э., то с большой долей вероятности можно сказать, что он закодирован в скитала. Принцип такой шифровки заключался в методе простой перестановке. То есть буквы алфавита просто менялись местами а затем при помощи круглого предмета наносились на лист в хаотичном порядке. Для дешифровки подобного сообщения главное правильно восстановить размер этого круглого предмета.

Цифровые шифровки распознавайте при помощи математических методов. Один из популярных способов — использование теории вероятности. А в средние века с использованием математических символов производилась при помощи перестановки и использования магических квадратов. Это такие фигуры, в которые цифры вписываются в клетки последовательными натуральными числами. Начинаются, как правило, с 1. Секрет магического квадрата в том, что все цифры в нем в сумме каждого столбца или строки, или диагонали дают одно и то же число.

Учитывайте тот факт, что текст для дешифровки располагается в таком квадрате согласно нумерации клеток. Выпишите содержимое таблицы по и получите тот текст, который нужно расшифровать. А уже потом путем перестановок подберите необходимый вариант шифровки.

В интернете быстро распространяется мода на расшифровку слов. Часть людей искренне верит в смысл этого действия, другие откровенно развлекаются. В обоих случаях речь идет о разгадывании ребусов. Только правила головоломки могут быть разные.

1. Простейший вид такого шифра: буквы просто переставляются. Например, вместо буквы «А» ставиться буква «Ц», вместо буквы «Б» — «И» и так далее. Шифр очень легок в употреблении, и обычно его усложняют. Например, слова пишут без всяких промежутков, а если промежутки и делаются, то не там, где это требуется, вставляются «пустые» знаки, слова. Иногда для одной шифровки используют несколько алфавитов. Например, первая строка пишется одному алфавиту, а вторая (четная) по другому, вследствие чего прочтение значительно усложняется.
2. Шифр из гласных букв, один из ключей которого приводится ниже.

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

Порядок гласных в таблице можно менять произвольно. Каждая буква заменяется по этому ключу двумя гласными: первой берется крайняя гласная, стоящая влево, а следующая — расположенная крайнею вверх от нужной буквы. Например, буквы «Р» в зашифрованном виде будет выглядеть так — «ЫУ», буквы «А» — «ЮА», слово «деньги» — «ЮУ ЮЭ ЫЕ ИУ ЮО ИУ». Написанное кажется бессмыслицей, но ее можно сделать еще более запутанной, если в качестве «пустых» букв ввести согласные буквы, а затем создать слова с произвольными промежутками между слогами. Например, то же слово «деньги» записать так: ЮУРЖЮ ЗКЛБЫЕ ИУ ЮО ВГЧУИ». Вряд ли кому удастся прочесть такую шифровку.

3. Более усовершенствованным будет шифр множительный. Он очень удобен в употреблении и сложен при расшифровке. Удобен тем, что не требует хранения при себе шифровальной таблицы — ее легко составить по памяти. См. таблицу.

Для работы с этим шифром кроме таблицы нужно знать еще и кодовое слово-ключ. Предположим, что таким ключом будет слово «Ленинград» и нужно дать извещение следующего содержания: «Берегись Смирнова».
Разбиваем это предложение на отдельные буквы и под каждой ставим букву из слова-ключа. Если букв ключевого слова не хватает на всю фразу, начинаем писать его заново, прерывая на последней букве сообщения (в нашем примере на букве «С»).

Б Е Р Е Г И С Ь С М И Р Н О В А
Л Е Н И Н Г Р А Д Л Е Н И Н Г Р

После этого первая буква передаваемого сообщения (у нас буква «Б») отыскивается в первой ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ линии таблицы и первая буква слова-ключа — «Л» — в первой ВЕРТИКАЛЬНОЙ линии таблицы. От первой буквы (буква «Б») мысленно проводим линию вниз, а от второй буквы (буквы»Л») — вправо до пересечения линий в клетке с буквой «Н». Таким же образом поступаем со всеми остальными буквами текста. Вначале это кажется сложным, но скорость приобретается при работе.
В зашифрованном виде наше сообщение будет выглядеть так:

НЛЮОРМБЭ ЦШЮЭЦЬЖС

Расшифровка производится следующим образом. Сначала под текстом пишется ключевое слово, и первая его буква «Л» отыскивается в первом ВЕРТИКАЛЬНОМ столбце, и вправо от нее отыскивается первая буква послания, значит, буква «Н». Мысленно поднимаясь от этой буквы вверх, находим в первой ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ линии букву «Б» — это и есть действительная буква зашифрованного текста. С каждой последующей буквой поступаем аналогично.

НЛЮОРМБЭ ЦШЮЭЦЬЖС
ЛЕН ИНГРА Д ЛЕ НИНГ Р

По материалам Л.А.Мильяненков
По ту сторону закона
энциклопедия преступного мира

3. Секретные коды — шифры — JA Russia

Во времена, когда сообщения переносились гонцами пешком или перевозились на лошадях, или отправлялись почтовыми голубями на большие расстояния, отправители зашифровывали важную информацию, чтобы сохранить секретность в случае кражи или перехвата сообщения.


Шифры или секретные коды защищают конфиденциальность сообщений, чтобы расшифровать их могли только получатели, которым они предназначены. Для этого у отправителя и получателя сообщения должен быть ключ к шифру. Искусство составления шифров для защиты информации существует с древности и называется “криптография”.

× Конфиденциальность – это тайна или секрет.


× Криптография (от др.-греч. κρυπτός «скрытый» + γράφω «пишу») – это наука шифрования информации с целью ее защиты.


Один из древнейших известных шифров назван именем римского императора Гая Юлия Цезаря, который использовал этот шифр в своей секретной переписке. Шифр Цезаря заменяет обычный алфавит на шифрованный в результате сдвига каждой буквы на 3 буквы вперед. Таким образом, буква «А» становится буквой «Г», а буква «Я» — буквой «В» и так далее. 



1. Расшифруйте следующее сообщение с помощью шифра Цезаря

    АХС ТУСФХСМ НСЖ

___ _______ ___





Обычный алфавит

А

Б

В

Г

Д

Е

Ё

Ж

З

И

Й

К

Л

М

Н

О

П

Р

С

Т

У

Ф

Х

Ц

Ч

Щ

Щ

Ъ

Ы

Ь

Э

Ю

Я

Шифр Цезаря

Г

Д

Е

Ё

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

2. Зашифруйте следующее сообщение с помощью шифра Цезаря. Измените шифр, сдвинув буквы на 13 букв вперед. Для выполнения задания создайте ключ к шифру, заполнив таблицу, а затем приступайте к шифрованию.

ВОТ НОВЫЙ КОД

___ _______ ___






Обычный алфавит

А

Б

В

Г

Д

Е

Ё

Ж

З

И

Й

К

Л

М

Н

О

П

Р

С

Т

У

Ф

Х

Ц

Ч

Щ

Щ

Ъ

Ы

Ь

Э

Ю

Я

Мой новый шифр Цезаря

  _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если Вы выполнили оба задания, нажмите кнопку «Отправить». Каждый правильный ответ оценивается в один балл. Вы можете самостоятельно проверить правильность своих ответов и повторно отправить ответы.



  1. Отправить ответы

Никогда не используйте формы для передачи паролей.

 

Подстановочный шифр

Шифр, который использует фиксированную систему для замены открытого текста на зашифрованный текст

В криптография, а подстановочный шифр это метод шифрование в каких единицах простой текст заменены на зашифрованный текст, по фиксированной системе; «единицы» могут быть отдельными буквами (наиболее распространенными), парами букв, тройками букв, смесями вышеперечисленного и так далее. Получатель расшифровывает текст, выполняя обратную замену.

Шифры подстановки можно сравнить с транспозиционные шифры. В транспозиционном шифре единицы открытого текста переставляются в другом и обычно довольно сложном порядке, но сами единицы остаются неизменными. Напротив, в шифре замещения единицы открытого текста сохраняются в той же последовательности в зашифрованном тексте, но сами единицы изменяются.

Есть несколько различных типов подстановочного шифра. Если шифр работает с отдельными буквами, он называется простой подстановочный шифр; шифр, который работает с большими группами букв, называется полиграфический. А моноалфавитный шифр использует фиксированную подстановку по всему сообщению, тогда как полиалфавитный шифр использует ряд замен в разных позициях сообщения, где единица из открытого текста отображается на одну из нескольких возможностей в зашифрованном тексте и наоборот.

Простая замена

ROT13 это Шифр цезаря, тип подстановочного шифра. В ROT13 алфавит вращается на 13 шагов.

Замена отдельных букв по отдельности—простая замена— можно продемонстрировать, выписав алфавит в некотором порядке для обозначения замены. Это называется замещающий алфавит. Шифровальный алфавит может быть сдвинут или перевернут (создавая Цезарь и Атбаш шифры соответственно) или зашифрованы более сложным образом, и в этом случае это называется смешанный алфавит или же нарушенный алфавит. Традиционно смешанные алфавиты могут быть созданы, сначала написав ключевое слово, удалив в нем повторяющиеся буквы, а затем записав все оставшиеся буквы в алфавите в обычном порядке.

Используя эту систему, ключевое слово «зебры»дает нам следующие алфавиты:

Сообщение

беги немедленно. нас открыли!

шифрует

SIAA ZQ LKBA. ВА ЗОА РФПБЛУАОАР!

Обычно зашифрованный текст записывается блоками фиксированной длины, без знаков препинания и пробелов; это сделано для того, чтобы скрыть границы слов от простой текст и чтобы избежать ошибок передачи. Эти блоки называются «группами», и иногда «количество групп» (то есть количество групп) задается в качестве дополнительной проверки. Часто используются пятибуквенные группы, начиная с того времени, когда сообщения передавались телеграф:

SIAAZ QLKBA VAZOA RFPBL UAOAR

Если длина сообщения не делится на пять, оно может быть дополнено в конце «нули». Это могут быть любые символы, которые расшифровываются до очевидной бессмыслицы, так что получатель может легко их обнаружить и отбросить.

Алфавит зашифрованного текста иногда отличается от алфавита открытого текста; например, в свиной шифр, зашифрованный текст состоит из набора символов, полученных из сетки. Например:

Однако такие функции мало влияют на безопасность схемы — по крайней мере, любой набор странных символов может быть преобразован обратно в алфавит от A до Z и обработан как обычно.

В списках и каталогах для продавцов иногда используется очень простое шифрование, чтобы заменить числовые цифры буквами.

Цифры открытого текста: 1234567890
Алфавиты зашифрованного текста: МАКЕПРОФИТ [1]

Пример: MAT будет использоваться для представления 120.

Безопасность простых подстановочных шифров

Хотя традиционный метод ключевого слова для создания смешанного алфавита подстановки прост, серьезным недостатком является то, что последние буквы алфавита (которые в основном встречаются редко), как правило, остаются в конце. Более сильный способ построения смешанного алфавита — это генерировать алфавит замены полностью случайным образом.

Хотя количество возможных подстановочных алфавитов очень велико (26! ≈ 288.4, или около 88 бит) этот шифр не очень надежен и легко взламывается. При условии, что сообщение имеет разумную длину (см. Ниже), криптоаналитик может определить вероятное значение наиболее распространенных символов, проанализировав Распределение частоты зашифрованного текста. Это позволяет формировать частичные слова, которые можно предварительно заполнить, постепенно расширяя (частичное) решение (см. частотный анализ для демонстрации этого). В некоторых случаях основные слова также можно определить по образцу их букв; Например, привлекать, костный, и слова с этими двумя в качестве корня являются единственными общими английский слова с рисунком ABBCADB. Многие люди решают такие шифры для развлечения, как с криптограмма загадки в газете.

Согласно расстояние уникальности из английскийДля взлома простой подстановки смешанного алфавита требуется 27,6 букв зашифрованного текста. На практике обычно требуется около 50 букв, хотя некоторые сообщения можно разбить меньшим числом, если обнаруживаются необычные шаблоны. В других случаях открытый текст может иметь почти ровное частотное распределение, и тогда криптоаналитику потребуются гораздо более длинные открытые тексты.

Номенклатор

Кодовая таблица французского номенклатора

Один когда-то распространенный вариант шифра подстановки — это номенклатор. Названный в честь государственного должностного лица, объявившего звания высокопоставленных гостей, этот шифр использует небольшой код лист, содержащий таблицы замены букв, слогов и слов, иногда омофонические, которые обычно преобразовывали символы в числа. Первоначально часть кода была ограничена именами важных людей, отсюда и название шифра; в более поздние годы он включал также многие общеупотребительные слова и географические названия. Символы целых слов (кодовые слова современным языком) и буквами (шифр выражаясь современным языком) не выделялись в зашифрованном тексте. В Россиньолы’ Великий шифр использован Людовик XIV Франции был одним.

Номенклатуры были стандартным тарифом для дипломатический переписка, шпионаж, и продвинутые политические заговор с начала пятнадцатого века до конца восемнадцатого века; большинство заговорщиков были и остаются менее изощренными в криптографическом отношении. Несмотря на то что правительство интеллект криптоаналитики систематически нарушали номенклатуру к середине шестнадцатого века, а более совершенные системы были доступны с 1467 года, что было обычным ответом на криптоанализ просто сделать столы больше. К концу восемнадцатого века, когда система начала вымирать, у некоторых номенклаторов было 50 000 символов.[нужна цитата]

Тем не менее, не все номенклатуры были нарушены; сегодня криптоанализ заархивированных шифрованных текстов остается плодотворной областью историческое исследование.

Гомофоническая замена

Ранняя попытка повысить сложность атак частотного анализа на шифры замещения заключалась в том, чтобы замаскировать частоту букв открытого текста с помощью гомофония. В этих шифрах буквы открытого текста соответствуют более чем одному символу зашифрованного текста. Обычно символам открытого текста с самой высокой частотой дается больше эквивалентов, чем буквам с меньшей частотой. Таким образом, распределение частот сглаживается, что затрудняет анализ.

Поскольку в алфавите зашифрованного текста потребуется более 26 символов, используются различные решения для изобретения более крупных алфавитов. Возможно, самым простым является использование числовой замены «алфавит». Другой метод состоит из простых вариаций существующего алфавита; прописные, строчные, перевернутые и т. д. Более художественно, хотя и не обязательно более надежно, некоторые гомофонические шифры использовали полностью изобретенные алфавиты фантастических символов.

В Шифры Биля являются еще одним примером гомофонического шифра. Это история о захороненных сокровищах, которая была описана в 1819–1821 годах с помощью зашифрованного текста, который был привязан к Декларации независимости. Здесь каждый символ зашифрованного текста был представлен числом. Число было определено путем взятия символа открытого текста и нахождения слова в Декларации независимости, начинающегося с этого символа, и использования числовой позиции этого слова в Декларации независимости в качестве зашифрованной формы этой буквы. Поскольку многие слова в Декларации независимости начинаются с одной и той же буквы, шифрованием этого символа может быть любое из чисел, связанных со словами в Декларации независимости, которые начинаются с этой буквы. Расшифровка зашифрованного текстового символа Икс (которое является числом) так же просто, как найти X-е слово Декларации независимости и использовать первую букву этого слова в качестве расшифрованного символа.

Другой гомофонический шифр описал Шталь.[2][3] и был одним из первых[нужна цитата] пытается обеспечить компьютерную безопасность систем данных в компьютерах с помощью шифрования. Шталь сконструировал шифр таким образом, что количество омофонов для данного символа было пропорционально его частоте, что значительно затрудняло частотный анализ.

В книжный шифр и шахматная доска являются разновидностями гомофонического шифра.

Франческо I Гонзага, Герцог Мантуи, использовал самый ранний известный пример гомофонического шифра замещения в 1401 году для переписки с некой Симоной де Крема.[4][5]

Полиалфавитная замена

Работа Аль-Калкашанди (1355-1418), основываясь на более ранней работе Ибн ад-Дурайхим (1312–1359), содержал первое опубликованное обсуждение замены и транспозиции шифров, а также первое описание полиалфавитного шифра, в котором каждой букве открытого текста присваивается более одной замены.[6] Полиалфавитные шифры замещения были позже описаны в 1467 г. Леоне Баттиста Альберти в виде дисков. Йоханнес Тритемиус, в его книге Стеганография (Древнегреческий для «скрытого письма») представила теперь более стандартную форму таблица (см. ниже; около 1500 г., но опубликовано не так давно). Более сложная версия, использующая смешанные алфавиты, была описана в 1563 г. Джованни Баттиста делла Порта в его книге, De Furtivis Literarum Notis (латинский для «О скрытых письмах»).

В полиалфавитном шифре используются несколько шифралфавитов. Для облегчения шифрования все алфавиты обычно записываются большими буквами. стол, традиционно называемый таблица. Размер таблицы обычно 26 × 26, так что доступно 26 полных алфавитов зашифрованного текста. Метод заполнения таблицы и выбора следующего алфавита определяет конкретный полиалфавитный шифр. Все такие шифры легче взломать, чем когда-то считалось, поскольку алфавиты подстановки повторяются для достаточно больших открытых текстов.

Одним из самых популярных был Блез де Виженера. Впервые опубликованный в 1585 году, он считался нерушимым до 1863 года, и его действительно обычно называли le chiffre unéchiffrable (Французский за «неразборчивый шифр»).

в Шифр Виженера, первая строка таблицы заполняется копией алфавита открытого текста, а последующие строки просто сдвигаются на одну позицию влево. (Такая простая таблица называется tabula recta, и математически соответствует сложению открытого текста и ключевых букв, по модулю 26.) Затем используется ключевое слово, чтобы выбрать, какой алфавит зашифрованного текста использовать. Каждая буква ключевого слова используется по очереди, а затем они повторяются снова с начала. Таким образом, если ключевым словом является «CAT», первая буква открытого текста зашифровывается алфавитом «C», вторая — буквой «A», третья — буквой «T», четвертая — снова буквой «C» и так далее. На практике ключи Виженера часто были фразами длиной в несколько слов.

В 1863 г. Фридрих Касиски опубликовал метод (вероятно, обнаруженный тайно и независимо до Крымская война к Чарльз Бэббидж), что позволило вычислить длину ключевого слова в зашифрованном сообщении Виженера. Как только это было сделано, буквы зашифрованного текста, которые были зашифрованы в одном и том же алфавите, могли быть выделены и атакованы отдельно как ряд полунезависимых простых замен, что усложнялось тем, что в пределах одного алфавита буквы были разделены и не образовывали полные слова но упрощается тем, что обычно tabula recta был нанят.

Таким образом, даже сегодня шифр типа Виженера теоретически должно быть трудно взломать, если в таблице используются смешанные алфавиты, если ключевое слово является случайным и если общая длина зашифрованного текста меньше, чем в 27,67 раз больше длины ключевого слова.[7] Эти требования редко понимаются на практике, и поэтому безопасность зашифрованных сообщений Виженера обычно ниже, чем могла бы быть.

Другие известные полиалфавиты включают:

  • Шифр Гронсфельда. Это идентично Vigenère, за исключением того, что используются только 10 алфавитов, поэтому «ключевое слово» является числовым.
  • В Шифр Бофорта. Это практически то же самое, что и Виженера, за исключением tabula recta заменяется обратным, математически эквивалентным ciphertext = key — plaintext. Эта операция самообратный, при этом одна и та же таблица используется как для шифрования, так и для дешифрования.
  • В автоключ шифр, который смешивает открытый текст с ключом, чтобы избежать периодичность. {2}}). В то же самое De Furtivis Literarum Notis Упомянутое выше, делла Порта фактически предложил такую ​​систему с таблицей 20 x 20 (для 20 букв итальянского / латинского алфавита, которые он использовал), заполненной 400 уникальными глифы. Однако система была непрактичной и, вероятно, фактически никогда не использовалась.

    Самый ранний практический диграфический шифр (попарная подстановка), была так называемая Шифр playfair, изобретенный сэром Чарльз Уитстон в 1854 году. В этом шифре сетка 5 х 5 заполнена буквами смешанного алфавита (две буквы, обычно I и J, объединены). Затем симулируется диграфическая подстановка: пары букв взяты за два угла прямоугольника, а два других угла используются как зашифрованный текст (см. Шифр playfair основная статья для схемы). Специальные правила обрабатывают двойные буквы и пары, попадающие в одну строку или столбец. Playfair использовался в военных целях с англо-бурская война через Вторая Мировая Война.

    Несколько других практических полиграфических работ были введены в 1901 г. {n}} (для обеспечения возможности дешифрования). Механическая версия шифра Хилла размерности 6 была запатентована в 1929 году.[8]

    Шифр Хилла уязвим для атака с известным открытым текстом потому что это полностью линейный, поэтому его необходимо сочетать с некоторыми нелинейный шаг, чтобы победить эту атаку. Сочетание более широкого и более широкого слабого, линейного диффузный такие шаги, как шифр Хилла, с нелинейными шагами подстановки, в конечном итоге приводят к сеть замещения-перестановки (например, Шифр Фейстеля), поэтому можно — с этой крайней точки зрения — рассматривать современные блочные шифры как вид полиграфической замены.

    Шифры механической подстановки

    Шифр загадки машина, использовавшаяся немецкими военными во время Второй мировой войны

    Между примерно Первая Мировая Война и широкая доступность компьютеры (для некоторых правительств это было примерно 1950-е или 1960-е годы; для других организаций это было десятилетие или более позднее; для отдельных лиц это было не ранее 1975 года) широко использовались механические реализации полиалфавитных шифров замещения. Примерно в одно время у нескольких изобретателей были похожие идеи, и роторные шифровальные машины были запатентованы четыре раза в 1919 году. Самой важной из полученных машин была Enigma, особенно в версиях, используемых Немецкие военные примерно с 1930 года. Союзники также разработали и использовали роторные машины (например, СИГАБА и Typex).

    Все они были похожи тем, что была выбрана подставленная буква электрически из огромного количества возможных комбинаций, возникающих в результате вращения нескольких буквенных дисков. Поскольку один или несколько дисков вращались механически с каждой зашифрованной буквой открытого текста, количество используемых алфавитов было астрономическим. Тем не менее, ранние версии этой машины были ломкими. Уильям Фридман армии США SIS обнаруженные ранее уязвимости в Роторная машина Хеберна, и GC&CSс Диллуин Нокс решенные версии машины Enigma (те, что без «коммутационной панели») задолго до Вторая мировая война началось. Трафик, защищенный практически всеми немецкими военными загадками, был взломан криптоаналитиками союзников, в первую очередь теми, Bletchley Park, начиная с варианта немецкой армии, использовавшегося в начале 1930-х годов. Эта версия была нарушена вдохновенным математическим пониманием Мариан Реевски в Польша.

    Насколько известно, сообщения, защищенные СИГАБА и Typex машины когда-либо ломались во время или почти во время эксплуатации этих систем.

    Одноразовый блокнот

    Один тип шифра подстановки, одноразовый блокнот, совершенно особенный. Он был изобретен ближе к концу Первой мировой войны Гилберт Вернам и Джозеф Моборн в США. Его нерушимость математически доказала Клод Шеннонвозможно во время Вторая Мировая Война; его работа была впервые опубликована в конце 1940-х годов. В наиболее распространенной реализации одноразовый блокнот можно назвать шифром подстановки только с необычной точки зрения; как правило, текстовая буква объединяется (не заменяется) каким-либо образом (например, XOR) с ключевым символом материала в этой позиции.

    Одноразовый блокнот в большинстве случаев непрактичен, поскольку требует, чтобы ключевой материал был такой же длины, как открытый текст, фактически случайный, использовался один раз и Только один раз и держится в секрете от всех, кроме отправителя и предполагаемого получателя. Когда эти условия нарушаются, даже незначительно, одноразовый блокнот перестает быть небьющимся. Советский одноразовые сообщения блокнота, отправленные из США на короткое время во время Второй мировой войны, использовались не случайно ключевой материал. Американские криптоаналитики, начиная с конца 40-х годов, могли полностью или частично взламывать несколько тысяч сообщений из нескольких сотен тысяч. (Видеть Венона проект)

    В механической реализации, скорее как Rockex оборудования, одноразовый блокнот использовался для сообщений, отправленных на Москва-Вашингтон горячая линия установлен после Кубинский ракетный кризис.

    Подмена в современной криптографии

    Замещающие шифры, о которых говорилось выше, особенно старые ручные шифры, написанные карандашом и бумагой, больше не используются серьезно. Однако криптографическая концепция замещения сохраняется и сегодня. С достаточно абстрактной точки зрения современные битовые блочные шифры (например., DES, или же AES) можно рассматривать как шифры подстановки на чрезвычайно большом двоичный алфавит. Кроме того, блочные шифры часто включают меньшие таблицы подстановки, называемые S-боксы. Смотрите также сеть замещения-перестановки.

    Подстановочные шифры в популярной культуре

    • Шерлок Холмс взламывает подстановочный шифр в «Приключение танцующих мужчин». Там шифр оставался нерасшифрованным годами, если не десятилетиями; не из-за своей сложности, а потому, что никто не подозревал, что это код, вместо этого считая это детскими каракулями.
    • В Аль Бхед язык в Final Fantasy X на самом деле шифр замены, хотя он произносится фонетически (то есть «you» на английском языке переводится как «oui» в Al Bhed, но произносится так же, как «oui» произносится в Французский).
    • В Минбарцыалфавит из Вавилон 5 series — это подстановочный шифр с англ.
    • Язык в Starfox Adventures: Планета динозавров говорят местные саурианцы и Кристал также является шифром подстановки английский алфавит.
    • Телепрограмма Футурама содержал подстановочный шифр, в котором все 26 букв были заменены символами и назывались «Чужой язык». Это было довольно быстро расшифровано стойкими зрителями, показав рекламу «Slurm» со словом «Drink» как на простом английском, так и на иностранном языке, что дало ключ. Позже продюсеры создали второй инопланетный язык, который использовал комбинацию замены и математических шифров. После того, как английская буква инопланетного языка расшифрована, числовое значение этой буквы (от 0 для «A» до 25 для «Z» соответственно) затем добавляется (по модулю 26) к значению предыдущей буквы, показывающей фактическое предполагаемое значение. письмо. Эти сообщения можно увидеть в каждом эпизоде ​​сериала и последующих фильмах.
    • В конце каждого сезона 1 серия мультсериала гравитационные падения, во время кредитного списка используется один из трех простых шифров подстановки: A -3 Шифр цезаря (намекает «3 буквы назад» в конце вступительной последовательности), Шифр атбаш, или шифр простой подстановки с буквенным обозначением. Финал 1 сезона закодирует сообщение со всеми тремя. Во втором сезоне Шифры Виженера используются вместо различных моноалфавитных шифров, каждый из которых использует ключ, спрятанный в его эпизоде. «Патент на средство защиты сообщений US1845947». 14 февраля 1929 г.. Получено 9 ноября, 2013.
    • внешняя ссылка

      Практическая криптография

      Введение §

      Шифр ​​простой подстановки — это шифр, который использовался в течение многих сотен лет (прекрасная история дана в «Книге кодов» Саймона Сингха). Он в основном состоит из замены каждого символа открытого текста другим символом зашифрованного текста. Он отличается от шифра Цезаря тем, что шифралфавит — это не просто сдвинутый алфавит, он полностью перемешан.

      Простой шифр подстановки обеспечивает очень низкую безопасность связи, и будет показано, что его можно легко взломать даже вручную, особенно когда сообщения становятся длиннее (более нескольких сотен символов зашифрованного текста).

      Пример §

      Вот краткий пример шагов шифрования и дешифрования, связанных с простым шифром подстановки. Текст, который мы зашифруем, будет «защищать восточную стену замка».

      Ключи для простого шифра подстановки обычно состоят из 26 букв (по сравнению с единственным числом в шифре цезаря). Пример ключа:

      простой алфавит: abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
      шифралфавит: phqgiumeaylnofdxjkrcvstzwb
       

      Пример шифрования с использованием указанного выше ключа:

      открытый текст: защищать восточную стену замка
      зашифрованный текст: giuifg cei iprc tpnn du cei qprcni
       

      Легко увидеть, как каждый символ в открытом тексте заменяется соответствующей буквой в шифралфавите.Расшифровать так же просто, вернувшись от шифралфавита к простому алфавиту. При генерации ключей часто используется ключевое слово, например ‘зебра’, поскольку гораздо легче запомнить ключевое слово по сравнению со случайным набором из 26 символов. Используя ключевое слово «зебра», ключ будет иметь следующий вид:

      .

       шифралфавит: zebracdfghijklmnopqstuvwxy 

      Затем этот ключ используется так же, как в приведенном выше примере. Если твой ключ
      слово имеет повторяющиеся символы, например «мамонт», будьте осторожны, не включайте
      повторяющиеся символы в шифралфавите.

      Пример JavaScript §

      Открытый текст
      защищать восточную стену замка

      ключ =

      Удалить знаки препинания

      Шифрованный текст

      Другие реализации §

      Чтобы зашифровать свои собственные сообщения на python, вы можете использовать модуль pycipher. Чтобы установить его, используйте pip install pycipher. Чтобы зашифровать сообщения с помощью шифра замены (или другого шифра, см. Документацию здесь):

       >>> из pycipher import SimpleSubstitution
      >>> ss = SimpleSubstitution ('phqgiumeaylnofdxjkrcvstzwb')
      >>> сс.encipher ('защищать восточную стену замка')
      'GIUIFGCEIIPRCTPNNDUCEIQPRCNI'
      >>> ss.decipher ('GIUIFGCEIIPRCTPNNDUCEIQPRCNI')
      'ЗАЩИТА ВОСТОЧНОГО ЗАМКА'
       

      Криптоанализ §

      См. Криптоанализ шифра подстановки, чтобы узнать, как автоматически взломать этот шифр.

      Простой шифр подстановки довольно легко взломать. Несмотря на то, что количество ключей составляет около 2 88,4 (действительно большое число), существует много избыточности и других статистических свойств английского текста, которые позволяют довольно легко определить достаточно хороший ключ.Первый шаг — вычислить частотное распределение
      букв в зашифрованном тексте. Это состоит из подсчета того, сколько раз появляется каждая буква. Естественный английский текст имеет очень четкое распределение, которое можно использовать для взлома кодов. Это распределение выглядит следующим образом:

      Частоты английских букв Частоты букв упорядочены от наиболее частой к наименее часто встречающейся

      Это означает, что буква «е» является наиболее распространенной и появляется почти в 13% случаев, тогда как «z» встречается гораздо меньше, чем в 1% времени.Применение простого подстановочного шифра не изменяет эти буквенные частоты, а просто немного перемешивает их (в приведенном выше примере, ‘e’ зашифровывается как ‘i’, что означает, что ‘i’ будет самым распространенным символом в шифре. текст). Криптоаналитик должен найти ключ, который использовался для шифрования сообщения, что означает поиск соответствия для каждого символа. Для достаточно больших фрагментов текста (несколько сотен символов) можно просто заменить наиболее распространенный символ зашифрованного текста на ‘e’, ​​второй по частоте символ зашифрованного текста на ‘t’ и т. Д.для каждого символа (замените в соответствии с порядком на изображении справа). Это приведет к очень хорошей аппроксимации исходного открытого текста, но только для фрагментов текста со статистическими свойствами, близкими к английским, что гарантируется только для длинных фрагментов текста.

      Короткие отрывки текста часто требуют дополнительных знаний для взлома. Если в сообщении присутствует исходная пунктуация, например ‘giuifg cei iprc tpnn du cei qprcni’, то можно использовать следующие правила, чтобы угадать некоторые слова, затем, используя эту информацию, известны некоторые буквы в шифралфавите.

      Однобуквенные слова а, И.
      Частые двухбуквенные слова of, to, in, it, is, be, as, at, so, we, he, by, or, on, do, if, me, my, up, an, go, no, us, am
      Частые трехбуквенные слова the, and, for, are, but, not, you, all, any, can, had, her, was, one, our, out, day, get, has, his, his, how, man, new, now , старый, смотри, два,
      кстати, кто, пацан, сделал, свою, пусть ставит, мол, она тоже пользуется
      Частые четырехбуквенные слова , что, с, иметь, это, будет, ваш, от, они, знают, хотят, были, хорошие, многие, некоторые, время

      * информация в приведенной выше таблице была заимствована с веб-сайта Саймона Сингха, http: // www.simonsingh.net/The_Black_Chamber/hintsandtips.htm

      Обычно пунктуация в зашифрованном тексте удаляется, и зашифрованный текст помещается в блоки, такие как ‘giuif gceii prctp nnduc eiqpr cnizz’, что предотвращает работу предыдущих приемов. Однако есть много других характеристик английского языка, которые можно использовать. В таблице ниже перечислены некоторые другие факты, которые можно использовать для определения правильного ключа. Для каждого правила приведены лишь несколько наиболее распространенных примеров.

      Для получения информации о других языках см. Частота букв для различных языков.

      Наиболее частые одиночные буквы Е Т А О И Н С Р Д Л У
      Наиболее частые диграфы , в связи с тем, что он находится в редакции или не связан с ним, по закону
      Наиболее частые триграфы ИОН ТИО ДЛЯ НДЕ ЕДИНИЦЫ, ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ МЕНЮ
      Самые распространенные парные пары ss ee tt ff ll мм oo
      Наиболее частые начальные буквы Т О А З Б В Г Д С Ф М Р З И Е Г Л Н П У Дж К
      Наиболее частые заключительные письма Е С Т Д Н Р И Ф Л О Г А К М П У З

      * информация в приведенной выше таблице была заимствована с веб-сайта Саймона Сингха, http: // www.simonsingh.net/The_Black_Chamber/hintsandtips.htm

      Есть и другие уловки, которые можно использовать помимо перечисленных здесь, возможно, однажды они будут включены здесь. А пока используйте свою любимую поисковую систему, чтобы найти дополнительную информацию.

      Ссылки §

      • В Википедии есть хорошее описание процесса шифрования / дешифрования, история и криптоанализ этого алгоритма
      • «Кодовая книга» Саймона Сингха — отличное введение в шифры и коды, и включает в себя раздел о подстановочных шифрах.
      • Сингх, Саймон (2000). Книга кодов: наука секретности от Древнего Египта до квантовой криптографии. ISBN 0-385-49532-3.

      На веб-сайте Саймона Сингха есть несколько хороших инструментов для решения подстановочных шифров:

      Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы просматривать комментарии от Disqus.
      комментарии предоставлены

      Katas.Playground / алфавит-cipher.md at master · tpetricek / Katas.Playground · GitHub

      Льюис Кэрролл опубликовал шифр, известный как
      Алфавитный шифр
      в 1868 г., возможно, в детском журнале.Он описывает то, что известно как
      Шифр Виженера,
      хорошо известная схема в криптографии.

      В этом Кате вы реализуете кодирование и декодирование текста с помощью
      шифр. Бонусная задача — угадать секретную фразу, когда у вас есть оригинальная
      текст и его закодированная версия.

      Портировано с @ gigasquid’s
      Страна чудес Clojure Katas.


      Алфавитный шифр: Введение

      Этот алфавитный шифр включает замену алфавита с использованием ключевого слова.
      Сначала вы должны составить такую ​​диаграмму замещения, где каждая строка
      алфавит поворачивается на единицу по мере того, как каждая буква идет вниз по таблице.

        ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
       Abcdefghijklmnopqrstuvwxyz
       B bcdefghijklmnopqrstuvwxyza
       C cdefghijklmnopqrstuvwxyzab
       D defghijklmnopqrstuvwxyzabc
       E efghijklmnopqrstuvwxyzabcd
       F fghijklmnopqrstuvwxyzabcde
       G ghijklmnopqrstuvwxyzabcdef
       H hijklmnopqrstuvwxyzabcdefg
       Я ijklmnopqrstuvwxyzabcdefgh
       J jklmnopqrstuvwxyzabcdefghi
       K klmnopqrstuvwxyzabcdefghij
       L lmnopqrstuvwxyzabcdefghijk
       M mnopqrstuvwxyzabcdefghijkl
       N nopqrstuvwxyzabcdefghijklm
       O opqrstuvwxyzabcdefghijklmn
       P pqrstuvwxyzabcdefghijklmno
       Q qrstuvwxyzabcdefghijklmnop
       R rstuvwxyzabcdefghijklmnopq
       S stuvwxyzabcdefghijklmnopqr
       T tuvwxyzabcdefghijklmnopqrs
       U uvwxyzabcdefghijklmnopqrst
       V vwxyzabcdefghijklmnopqrstu
       W wxyzabcdefghijklmnopqrstuv
       X xyzabcdefghijklmnopqrstuvw
       Y yzabcdefghijklmnopqrstuvwx
       Z zabcdefghijklmnopqrstuvwxy
        

      Обе стороны должны выбрать секретное ключевое слово.Это ключевое слово нигде не записывается, а запоминается.

      Чтобы закодировать сообщение, сначала запишите сообщение.

      Затем введите ключевое слово (в данном случае лепешек ), повторенное столько раз, сколько необходимо.

        бра
      встретить
        

      Теперь вы можете найти столбец S в таблице и проследить его вниз, пока не встретите строку M . Значение на перекрестке — это буква e .Таким образом будут закодированы все буквы.

        бра
      встретить
      egsgqwtahuiljgs
        

      Закодированное сообщение теперь имеет вид egsgqwtahuiljgs

      Для декодирования человек использовал бы секретное ключевое слово и делал бы наоборот.


      Алфавитный шифр: Детская площадка

        позвольте кодировать (ключ: строка) (сообщение: строка) =
        "кодировать"
        
      позвольте декодировать (ключ: строка) (сообщение: строка) =
        "декодировать"
        
      позвольте расшифровать (шифр: строка) (сообщение: строка) =
        "дешиферм"
        

      foo

        encode "бдительность" "meetmeontuesdayeveningatseven" = "hmkbxebpxpmyllyrxiiqtoltfgzzv"
        
        кодировать "лепешки" "meetmebythetree" = "egsgqwtahuiljgs"
        

      Проверить декодирование

        декодировать "бдительность" "hmkbxebpxpmyllyrxiiqtoltfgzzv" = "meetmeontuesdayeveningatseven"
        
        декодировать "лепешки" "egsgqwtahuiljgs" = "meetmebythetree"
        

      проверка дешифрирования

        расшифровать "opkyfipmfmwcvqoklyhxywgeecpvhelzg" "thequickbrownfoxjumpsoveralazydog" = "бдительность"
        
        расшифровать "hcqxqtqljmlzhwiivgbsapaiwcenmyu" "packmyboxwithfivedozenliquorjugs" = "лепешки"
        

      The Alphabet Cipher: Лицензия

      .

      Copyright (c) 2015 Матиас Брандевиндер / Лицензия Массачусетского технологического института.

      Исходная версия Clojure: Copyright © 2014 Carin Meier, распространяется по общественной лицензии Eclipse либо версии 1.0, либо (по адресу
      ваш вариант) любой более поздней версии.

      Портировано с @ gigasquid’s
      страна чудес-clojure-катас

      Caesar Cipher — обзор

      Подстановочные шифры

      Подстановочные шифры шифруют открытый текст, заменяя каждую букву или символ в открытом тексте другим символом в соответствии с указанием ключа. Возможно, самый простой подстановочный шифр — это шифр Цезаря, названный в честь человека, который его использовал.Современным читателям шифр Цезаря, возможно, более известен благодаря Captain Midnight Code-O-Graph и секретным кольцам декодеров, которые даже находились внутри коробок с хлопьями Kix [4]. С технической точки зрения, шифр Цезаря можно отличить от других, более сложных подстановочных шифров, назвав его либо шифром сдвига, либо моноалфавитным шифром; оба верны.

      Рассмотрим пример. Поскольку регистр не имеет значения для шифра, мы можем использовать соглашение, согласно которому открытый текст представлен строчными буквами, а зашифрованный текст — прописными.Пробелы в зашифрованном тексте просто добавлены для удобства чтения; они будут удалены при реальном применении шифра, чтобы затруднить атаку зашифрованного текста.

      Открытый текст: говорите, друг и вводите

      Ключ: E

      Шифрованный текст: WTIEOD JVMIRHD ERH IRXIV

      Этот метод шифрования объединения открытого текста и ключа фактически является сложением. Каждой букве алфавита присваивается номер, то есть A равно 0, B равно 1 и так далее, вплоть до Z на 25. Набор используемых букв может быть более сложным.В этом примере также используется символ запятой в качестве последнего символа алфавита, 26. Пробелы в открытом тексте пока игнорируются. Для каждой буквы в открытом тексте она преобразуется в ее номер, затем добавляется значение ключа, и полученное число преобразуется обратно в букву: S равно 18, а E равно 4. Таким образом, результат равен 22, или W Это повторяется для каждого символа в открытом тексте. Расшифровка проста: обратное сложение — это просто вычитание, поэтому ключ вычитается из зашифрованного текста, чтобы получить обратно открытый текст.Конечно, 22−4 = 18.

      Тут явно много проблем. Чтобы расшифровать сообщение, можно было быстро попробовать все 26 ключей. Количество возможных ключей называется ключевым пространством . Если пространство ключей достаточно мало, чтобы злоумышленник мог попробовать все возможные ключи за «короткий» промежуток времени, то не имеет значения, каков алгоритм, он по сути бесполезен. Это известно как принцип достаточного ключевого пространства [1, с. 11]. «Короткий» заключен в кавычки, потому что точный период времени зависит от использования ключа в криптосистеме и модели риска, которую имеет защитник, в течение которого сообщение должно оставаться секретным.Однако, если злоумышленник может попробовать все ключи в течение дня или недели, то пространство ключей, как правило, слишком мало для общего коммерческого использования. В современных компьютерных системах около 2 80 ключей могут быть испробованы за «короткий» промежуток времени, поэтому любой алгоритм, используемый защитником для противодействия атаке, должен иметь пространство ключей, по крайней мере, такого размера. Однако, если защитник не хочет менять шифр относительно скоро, мы предлагаем гораздо большее пространство ключей, как и NIST (Национальный институт стандартов и технологий) [5].

      В этом простом шифре сдвига пространство ключей невелико. Однако в лучшем случае для моноалфавитного шифра нет небольшого ключевого пространства. Если A случайным образом назначается одной из 26 букв, B — одной из оставшихся 25, C — одной из оставшихся 24 и т. Д., Мы создаем таблицу для ключа, которая выглядит следующим образом:

      Символ открытого текста: abcdefghijklmnopqrstu vwxyz

      Ключевой символ: XFQGAWZSEDCVBNMLKJHGT YUIOP

      Это называется моноалфавитным шифром замещения.Для этого шифра нет эквивалентного дополнения для шифрования открытого текста. Ключ — это вся таблица, и каждая буква заменяется ключевым символом. Для дешифрования используется тот же ключ, но вы ищите символ зашифрованного текста в нижней строке и заменяете символ верхней строки. Предыдущий открытый текст «говори, друг, входи» становится HLAXCWJEANGXNGANGAJ, без учета запятых и пробелов. Все ключевое пространство довольно большое. Возможных ключей 26 × 25 × 24 × 23 ×… × 2 × 1. Это пишется как 26 !, читается «двадцать шесть факториалов».26! примерно равно 2 88 , что достаточно велико, чтобы противостоять атакам грубой силы, которые пробуют все возможные ключи; то есть удовлетворяет принципу достаточного ключевого пространства. Но это не означает, что алгоритм сопротивляется всем попыткам его подорвать.

      Моноалфавитный шифр подвержен частотным атакам или угадыванию. В зашифрованном тексте столько же символов «A», сколько символов «e» в открытом тексте. Любой, кто пытается взломать зашифрованный текст, может использовать таблицу частотности букв в английском языке, чтобы сделать некоторые умные предположения о том, какие символы зашифрованного текста являются символами открытого текста.Это удается сравнительно легко. Люди могут делать это довольно медленно, если у них есть около 10 слов, а иногда и меньше. Это относительно распространенная головоломка в газетах, поэтому неудивительно, что ее легко разгадать. Компьютеры также могут делать это надежно, если в них содержится не менее 150 символов [6, с. 131].

      Частота атак не ограничивается одиночными буквами. Проблема касается и современных систем. Если банк начинает каждую транзакцию с одних и тех же 10 символов, то злоумышленник справедливо предположит, что эта строка встречается чаще.Современные алгоритмы пытаются противостоять этому множеством способов, которые будут обсуждаться позже. Однако иногда лучший курс действий для защитника, чтобы противостоять таким частотным атакам, — это для защитника изменить содержимое фактического сообщения перед шифрованием, чтобы удалить эти закономерности. Если это невозможно, следует минимизировать закономерности в открытом тексте.

      Одним из методов предотвращения частотных атак на лежащий в основе открытый текст является увеличение размера блока шифра.Размер блока — это количество единиц (в нашем примере символов), зашифрованных одновременно. И шифр Цезаря, и моно-алфавитная подстановка имеют размер блока, равный единице — за один раз зашифровывается только один символ. Другой способ защиты — использовать ключ, который изменяется для каждого элемента открытого текста, независимо от того, увеличивается ли размер блока. Количество изменений ключа на элемент открытого текста перед повторением ключа называется периодом ключа ; оба предыдущих примера шифра имеют ключевой период 1, а также размер блока 1.Блочные шифры — это шифры с размером блока больше 1, и они будут рассмотрены более подробно в контексте современного шифрования в разделе «Блочные шифры». Однако, прежде чем перейти к обсуждению шифров транспозиции, мы обсудим еще один шифр замещения: с периодом ключа произвольной длины.

      Шифр ​​Виженера, или полиалфавитный шифр сдвига, был изобретен во Франции XVI века и на протяжении многих веков считался нерушимым. Вместо того, чтобы выбирать одну букву в качестве ключа, мы выбираем слово или случайную цепочку букв.Шифрование для каждого символа такое же, как и в шифре Цезаря — буквы преобразуются в числа и складываются. Когда будет использована последняя буква ключа, алгоритм возвращается к началу ключа и запускается снова, и так далее, пока не достигнет конца сообщения. Например:

      Открытый текст: говорите, друг и введите

      Ключ: FRODO

      Зашифрованный текст: XFSDYE WELSSUN DAI VAWSW

      Для шифрования используйте первую букву s + F = X, вторую букву p + R = F, третья буква e + O = S и так далее.На шестом символе мы достигаем конца ключа и, таким образом, возвращаемся к началу ключа для вычисления, + F = E, затем f + R = W и так далее. Шифр концептуально похож на последовательное использование нескольких разных одноалфавитных ключей шифрования.

      В этом примере буква e в открытом тексте по-разному зашифрована до S и V, а в зашифрованном тексте W в разных местах является результатом открытого текста f, t и r. Эта изменчивость значительно затрудняет атаку зашифрованного текста по частоте встречаемости букв в английском языке.Обратите внимание на особенность математики, которая не возникла в предыдущем примере. Буква P — 15, R — 17, поэтому 15 + 17 = 32. Однако 32 больше, чем значение запятой 26, последнего символа в нашем алфавите. Чтобы вернуть 32 в наше числовое кольцо, мы вычитаем количество имеющихся символов (27), а затем преобразуем ответ в букву F. Математики используют, чтобы быть точными в этом, оператор модуля, который использует «mod » условное обозначение, %. Итак, мы пишем 32% 27 = 5, читаем «32 по модулю 27» или «32 по модулю 27» для краткости.Технически операция состоит в том, чтобы разделить на 27 и взять оставшийся остаток целого числа. Это очень часто встречается в криптографии, но пока это все, что нужно сказать об этом.

      Шифр ​​Виженера все еще поддается взлому, хотя и труднее. Если злоумышленник знает период ключа, частотные атаки возможны на каждое устройство, использующее один и тот же ключ. А в середине 19 века был разработан надежный метод обнаружения ключевого периода шифра. Эта проблема сохраняется и по сей день.Шифр Виженера является примером поточного шифра. Современные потоковые шифры обсуждаются в следующем разделе. Однако общий метод избежания этой проблемы заключался в том, чтобы просто сделать ключевой период достаточно длинным, чтобы он по существу никогда не повторялся, и, если он повторяется, начать использовать новый ключ. Не существует хорошего алгоритмического способа решения проблемы коротких периодов ключа — как только он начинает повторяться, шифр становится взломанным.

      страница не найдена — Williams College

      ’62 Центр театра и танца, 62 Центр
      касса 597-2425
      Магазин костюмов 597-3373
      Менеджер мероприятий / Ассистент менеджера 597-4808 597-4815 факс
      Производство 597-4474 факс
      Магазин сцен 597-2439
      ’68 Центр карьерного роста, Мирс 597-2311 597-4078 факс
      Академические ресурсы, Парески 597-4672 597-4959 факс
      Служба поддержки инвалидов, Парески 597-4672
      Прием, Вестон-холл 597-2211 597-4052 факс
      Программа позитивных действий, Хопкинс-холл, 597-4376
      Africana Studies, Hollander 597-2242 597-4222 факс
      Американские исследования, Шапиро 597-2074 597-4620 факс
      Антропология и социология, Холландер 597-2076 597-4305 факс
      Архивы и специальные коллекции, Sawyer 597-4200 597-2929 факс
      Читальный зал 597-4200
      Искусство (История, Студия), Spencer Studio Art / Lawrence 597-3578 597-3693 факс
      Архитектурная студия, Spencer Studio Art 597-3134
      Фотография Студия, Spencer Studio Art 597-2030
      Студия эстампов, Студия Спенсера Арт 597-2496
      Студия скульптуры, Студия Спенсера Арт 597-3101
      Senior Studio, Spencer Studio Art 597-3224
      Видео / Фотостудия, Spencer Studio Art 597-3193
      Азиатские исследования, Hollander 597-2391 597-3028 факс
      Астрономия / астрофизика, Thompson Physics 597-2482 597-3200 факс
      Департамент легкой атлетики, Физическое воспитание, отдых, Ласелл 597-2366 597-4272 факс
      Спортивный директор 597-3511
      Лодочный домик, Озеро Онота 443-9851
      Автобусы 597-2366
      Фитнес-центр 597-3182
      Hockey Rink Ice Line, Lansing Chapman 597-2433
      Intramurals, Спортивный центр Чандлера 597-3321
      Физическое воспитание 597-2141
      Pool Wet Line, Спортивный центр Чандлера 597-2419
      Спортивная информация, Хопкинс-холл 597-4982 597-4158 факс
      Спортивная медицина 597-2493 597-3052 факс
      Площадки для игры в сквош 597-2485
      Поле для гольфа Taconic 458-3997
      Биохимия и молекулярная биология, Thompson Biology 597-2126
      Биоинформатика, геномика и протеомика, Бронфман 597-2124
      Биология, Thompson Biology 597-2126 597-3495 факс
      Охрана и безопасность кампуса, Хопкинс-холл 597-4444 597-3512 факс
      Карты доступа / системы сигнализации 597-4970 / 4033
      Эскорт-сервис, Хопкинс-холл 597-4400
      Офицеры и диспетчеры 597-4444
      Секретарь, удостоверения личности 597-4343
      Коммутатор 597-3131
      Центр развития творческого сообщества, 66 Stetson Court 884-0093
      Центр экономики развития, 1065 Main St 597-2148 597-4076 факс
      Компьютерный зал 597-2522
      Вестибюль 597-4383
      Центр экологических исследований, выпуск 1966 года Экологический центр 597-2346 597-3489 факс
      Лаборатория наук об окружающей среде, Морли 597-2380
      Экологические исследования 597-2346
      Лаборатория ГИС 597-3183
      Центр иностранных языков, литературы и культур, Холландер 597-2391 597-3028 факс
      Арабоведение, Hollander 597-2391 597-3028 факс
      Сравнительная литература, Холландер 597-2391
      Критические языки, Hollander 597-2391 597-3028 факс
      Языковая лаборатория 597-3260
      Россия, Hollander 597-2391
      Центр обучения в действии, Brooks House 597-4588 597-3090 факс
      Библиотека редких книг Чапина, Сойер 597-2462 597-2929 факс
      Читальный зал 597-4200
      Офис капелланов, Парески 597-2483 597-3955 факс
      Еврейский религиозный центр, Стетсон-Корт 24, 597-2483
      Молельная мусульманская, часовня Томпсона (нижний уровень) 597-2483
      Католическая часовня Ньюмана, часовня Томпсона (нижний уровень) 597-2483
      Химия, Химия Томпсона 597-2323 597-4150 факс
      Классика (греческий и латинский), Hollander 597-2242 597-4222 факс
      Когнитивная наука, Бронфман 597-4594
      Маршал колледжа, Thompson Physics 597-2008
      Отношения с колледжем 597-4057
      25-я программа воссоединения, Фогт 597-4208 597-4039 факс
      Программа 50-го воссоединения, Фогт 597-4284 597-4039 факс
      Advancement Operations, Мирс-Уэст 597-4154 597-4333 факс
      Мероприятия для выпускников, Vogt 597-4146 597-4548 факс
      Фонд выпускников 597-4153 597-4036 факс
      Связи с выпускниками, Мирс-Уэст 597-4151 597-4178 факс
      Почтовые службы для выпускников / разработчиков, Мирс-Уэст 597-4369
      Разработка, Vogt 597-4256
      Отношения с донорами, Vogt 597-3234 597-4039 факс
      Офис по планированию подарков, Vogt 597-3538 597-4039 факс
      Grants Office, Мирс-Уэст 597-4025 597-4333 факс
      Программа крупных подарков, Vogt 597-4256 597-4548 факс
      Фонд родителей, Фогт 597-4357 597-4036 факс
      Prospect Management & Research, Мирс 597-4119 597-4178 факс
      Начало и академические мероприятия, Jesup 597-2347 597-4435 факс
      Коммуникации, Хопкинс Холл 597-4277 597-4158 факс
      Спортивная информация, Хопкинс-холл 597-4982 597-4158 факс
      Веб-группа, Саутвортская школа
      Williams Magazines (ранее — Alumni Review), Хопкинс-холл 597-4278
      Компьютерные науки, Thompson Chemistry 597-3218 597-4250 факс
      Conferences & Events, Парески 597-2591 597-4748 факс
      Запросы Elm Tree House, Mt.Ферма Надежды 597-2591
      Офис диспетчера, Хопкинс Холл 597-4412 597-4404 факс
      Счета к оплате и ввод данных, Хопкинс-холл 597-4453
      Bursar & Cash Receipts, Hopkins Hall 597-4396
      Финансовые информационные системы, Хопкинс-холл 597-4023
      Карты покупок, Хопкинс Холл 597-4413
      Студенческие ссуды, Хопкинс-холл 597-4683
      Танец, 62 Центр 597-2410
      Davis Center (ранее Multicultural Center), Jenness 597-3340 597-3456 факс
      Харди Хаус 597-2129
      Jenness House 597-3344
      Райс Хаус 597-2453
      Декан колледжа, Хопкинс-холл 597-4171 597-3507 факс
      Декан факультета, Хопкинс Холл 597-4351 597-3553 факс
      Столовая, капельницы 597-2121 597-4618 факс
      ’82 Grill, Парески 597-4585
      Булочная, Парески 597-4511
      Общественное питание, факультет 597-2452
      Driscoll Dining Hall, Дрисколл 597-2238
      Эко-кафе, Научный центр 597-2383
      Grab ‘n Go, Парески 597-4398
      Lee Snack Bar, Парески 597-3487
      Обеденный зал Mission Park, Mission Park 597-2281
      Whitmans ‘, Парески 597-2889
      Экономика, Шапиро 597-2476 597-4045 факс
      Английский, Hollander 597-2114 597-4032 факс
      Сооружения, здание бытового обслуживания 597-2301
      Запрос на автомобиль в колледже 597-2302
      Скорая помощь вечером / в выходные дни 597-4444
      Запросы на работу оборудования 597-4141 факс
      Особые события 597-4020
      Склад 597-2143 597-4013 факс
      Клуб преподавателей, Дом факультетов / Центр выпускников 597-2451 597-4722 факс
      Бронирование 597-3089
      Офис стипендий, Хопкинс-холл 597-3044 597-3507 факс
      Financial Aid, Weston Hall 597-4181 597-2999 факс
      Науки о Земле, Кларк Холл 597-2221 597-4116 факс
      Немецко-Русский, Hollander 597-2391 597-3028 факс
      Глобальные исследования, Холландер 597-2247
      Аспирантура по истории искусств, Кларк 458-2317 факс
      Службы здравоохранения и хорошего самочувствия, Thompson Ctr Health 597-2206 597-2982 факс
      Медицинское просвещение 597-3013
      Услуги интегративного благополучия (консультирование) 597-2353
      Чрезвычайные ситуации с опасностью для жизни Позвоните 911
      Медицинские услуги 597-2206
      История, Hollander 597-2394 597-3673 факс
      История науки, Бронфман 597-4116 факс
      Лес Хопкинса 597-4353
      Розенбург-центр 458-3080
      Отдел кадров, B&L Building 597-2681 597-3516 факс
      Услуги няни, корпус B&L 597-4587
      Преимущества 597-4355
      Программа помощи сотрудникам 800-828-6025
      Занятость 597-2681
      Заработная плата 597-4162
      Ресурсы для супруга / партнера 597-4587
      Занятость студентов 597-4568
      Линия погоды (ICEY) 597-4239
      Гуманитарные науки, Шапиро 597-2076
      Информационные технологии, Jesup 597-2094 597-4103 факс
      Пакеты для чтения курсов, ящик для сообщений офисных услуг 597-4090
      Центр кредитования оборудования, приложение Додда 597-4091
      Служба поддержки преподавателей / сотрудников, [электронная почта] 597-4090
      Медиауслуги и справочная система 597-2112
      Служба поддержки студентов, [электронная почта] 597-3088
      Телекоммуникации / телефоны 597-4090
      Междисциплинарные исследования, Холландер 597-2552
      Международное образование и учеба, Хопкинс-холл 597-4262 597-3507 факс
      Инвестиционный офис, Хопкинс Холл 597-4447
      Бостонский офис 617-502-2400 617-426-5784 факс
      Еврейские исследования, Мазер 597-3539
      Правосудие и закон, Холландер 597-2102
      Latina / o Studies, Hollander 597-2242 597-4222 факс
      Исследования лидерства, Шапиро 597-2074 597-4620 факс
      Морские исследования, Бронфман 597-2297
      Математика и статистика, Bascom 597-2438 597-4061 факс
      Музыка, Бернхард 597-2127 597-3100 факс
      Concertline (записанная информация) 597-3146
      Неврология, Thompson Biology 597-4107 597-2085 факс
      Окли Центр, Окли 597-2177 597-4126 факс
      Управление институционального разнообразия и справедливости, Хопкинс-холл 597-4376 597-4015 факс
      Управление счетов студентов, Хопкинс-холл 597-4396 597-4404 факс
      Производственные исследования, Центр 62 597-4366
      Философия, Шапиро 597-2074 597-4620 факс
      Физика, Thompson Physics 597-2482 597-4116 факс
      Планетарий / Обсерватория Хопкинса 597-3030
      Старый театр обсерватории Хопкинса 597-4828
      Бронирование 597-2188
      Политическая экономия, Шапиро 597-2327
      Политология, Шапиро 597-2168 597-4194 факс
      Офис президента, Хопкинс-холл 597-4233 597-4015 факс
      Дом Президента 597-2388 597-4848 факс
      Услуги печати / почты для преподавателей / сотрудников, ’37 House 597-2022
      Программа обучения, Бронфман 597-4522 597-2085 факс
      Офис Провоста, Хопкинс Холл 597-4352 597-3553 факс
      Психология, психологические кабинеты и лаборатории 597-2441 597-2085 факс
      Недвижимость, корпус B&L 597-2195 / 4238 597-5031 факс
      Ипотека для преподавателей / сотрудников 597-4238
      Аренда жилья для преподавателей / сотрудников 597-2195
      Офис регистратора, Хопкинс Холл 597-4286 597-4010 факс
      Религия, Холландер 597-2076 597-4222 факс
      Romance Languages, Hollander 597-2391 597-3028 факс
      Планировщик помещений 597-2555
      Соответствие требованиям безопасности и охраны окружающей среды, класс ’37, дом 597-3003
      Библиотека Сойера, Сойер 597-2501 597-4106 факс
      Службы доступа 597-2501
      Приобретения / Серийные номера 597-2506
      Каталогизация / Службы метаданных 597-2507
      Межбиблиотечный абонемент 597-2005 597-2478 факс
      Исследовательские и справочные службы 597-2515
      Стеллаж 597-4955 597-4948 факс
      Системы 597-2084
      Научная библиотека Schow, Научный центр 597-4500 597-4600 факс
      Исследования в области науки и технологий, Бронфман 597-2239
      Научный центр, Бронфман 597-4116 факс
      Магазин электроники 597-2205
      Машинно-модельный цех 597-2230
      Безопасность 597-4444
      Специальные академические программы, Харди 597-3747 597-4530 факс
      Спортивная информация, Хопкинс-холл 597-4982 597-4158 факс
      Студенческая жизнь, Парески 597-4747
      Планировщик помещений 597-2555
      Управление студенческими центрами 597-4191
      Организация студенческих мероприятий 597-2546
      Студенческое общежитие, Парески 597-2555
      Участие студентов 597-4749
      Программы проживания в старших классах 597-4625
      Студенческая почта, Паресский почтовый кабинет 597-2150
      Устойчивое развитие / Центр Зилха, Харпер 597-4462
      Коммутатор, Хопкинс Холл 597-3131
      Книжный магазин Уильямса 458-8071 458-0249 факс
      Театр, 62 Центр 597-2342 597-4170 факс
      Trust & Estate Administration, Sears House 597-4259
      Учебники 597-2580
      вице-президент по кампусной жизни, Хопкинс-холл 597-2044 597-3996 факс
      вице-президент по связям с колледжем, Мирс 597-4057 597-4178 факс
      Вице-президент по финансам и администрированию, Хопкинс-холл 597-4421 597-4192 факс
      Центр визуальных ресурсов, Лоуренс 597-2015 597-3498 факс
      Детский центр Williams College, Детский центр Williams 597-4008 597-4889 факс
      Музей искусств колледжа Уильямс (WCMA), Лоуренс 597-2429 597-5000 факс
      Подготовка музея 597-2426
      Служба безопасности музея 597-2376
      Музейный магазин 597-3233
      Williams International 597-2161
      Williams Outing Club, Парески 597-2317
      Оборудование / Студенческий стол 597-4784
      Проект Уильямса по экономике высшего образования, Мирс-Вест 597-2192
      Уильямс Рекорд, Парески 597-2400 597-2450 факс
      Программа Уильямса-Эксетера в Оксфорде, Оксфордский университет 011-44-1865-512345
      Программа Williams-Mystic, Mystic Seaport Museum 860-572-5359 860-572-5329 факс
      Исследования женщин, гендера и сексуальности, Schapiro 597-3143 597-4620 факс
      Написание программ, Хопкинс-холл 597-4615
      Центр экологических инициатив «Зилха», Харпер 597-4462

      Моноалфавитный шифр замещения | 101 Вычислительная техника

      Моно-алфавитный шифр (он же простой шифр с заменой ) — это замещающий шифр, в котором каждая буква простого текста заменяется другой буквой алфавита.Он использует фиксированный ключ , который состоит из 26 букв «перемешанного алфавита».

      Обычный текстовый алфавит: А B С D E F G H I Дж К л M N O P Q R S т U В Вт Х Я Z
      Шифрованный текст алфавит (ключ): M U А л В O Z К R N Дж Х Q D F S H P E B С т I Вт Я G

      С помощью указанного выше ключа все буквы «A» в простом тексте будут закодированы в «M».

      Этот тип шифра представляет собой форму симметричного шифрования , поскольку один и тот же ключ может использоваться как для шифрования , так и для дешифрования сообщения.

      Вы можете сгенерировать свои собственные ключи шифрования и зашифровать свои собственные сообщения, используя нашу онлайн-систему моно-алфавитной подстановки:

      Частотный анализ

      Один из подходов, используемых для расшифровки моноалфавитного шифра замещения, заключается в использовании частотного анализа, основанного на подсчете количества вхождений каждой буквы, чтобы помочь идентифицировать наиболее повторяющиеся буквы.(например, в английском языке буквы E, T и A).

      Ваша задача:

      Выполните частотный анализ, чтобы расшифровать следующие шифры.

      Cipher # 1Cipher # 2Cipher # 3Cipher # 4Cipher # 5

      “DJ DK C QLXDWI WF SDGDU PCX. XLRLU KQCSLKBDQK, KJXDHDET FXWZ C BDIILE RCKL, BCGL PWE JBLDX FDXKJ GDSJWXO CTCDEKJ JBL LGDU TCUCSJDS LZQDXL. IYXDET JBL RCJJUL, XLRLU KQDLK ZCECTLI JW KJLCU KLSXLJ QUCEK JW JBL LZQDXL’K YUJDZCJL PLCQWE, JBL ILCJB KJCX, CE CXZWXLI PDB LEJPLXL JBL QJDWXL JBL QJDWXL JBL QJDWXL.QYXKYLI RO JBL LZQDXL’K KDEDKJLX CTLEJK, QXDESLKK ULDC XCSLK BWZL CRWCXI BLX KJCXKBDQ, SYKJWIDCE WF JBL KJWULE QUCEK JBCJ SCE KCGL BLX QLWQUL CEI XLKJWXL FXLLIWZ JW JBL TCUCVO …»

      Посмотреть Hint

      Звездные войны открытие ползти

      «Q WNN JFNNW XP TFNNS, FNR FXWNW JXX
      Q WNN JYNA GHXXA PXF DSR KXB
      DSR Q JYQSE JX AKWNHP OYDJ D OXSRNFPBH OXFHR
      Q WNN WEQNW XP GHBN DSR LHXBRW XP OYQJN
      Jyn GFQTYJ GHNWWNR РДК, Jyn RDFE WDLFNR SQTYJ
      DSR Q JYQSE JX AKWNHP OYDJ D OXSRNFPBH OXFHR
      Jyn LXHXFW XP Jyn FDQSGXO WX ZFNJJK QS Jyn WEK
      DFN DHWX XS Jyn PDLNW XP ZNXZHN TXQST ГК
      Q WNN PFQNSRW WYDEQST YDSRW WDKQST Ухо RX KXB RX
      JYNK’FN FNDHHK WDKQST Q HXUN KXB
      Q YNDF GDGQNW LFKQST, Q ODJLY JYNA TFXO
      JYNK’HH HNDFS ABLY AXFN JYDS Q’HH SNUNF ESXO
      DSR Q JYQSE JX AKWNHP OYDJ D OXSRNFPBH OXSRNFPBH 900 OXSRNFPBH 900 OXNFPBH 900 JYNFPY 900 JYNFPY 900 KXNFHR 900 JYNFPBH OXNFHR 900 JYNFPBH OXNFHR 900 JYNFPBH 900 KXNFHR 900 JWFX QXNFXX 900 JYFX QXNFHR 900 JYFX QXNFXN

      Песня Луи Армстронга

      “IZRN P SPNA QWBRXS PN DPQRB ES DHEJVXR, QEDZRH QUHW GEQRB DE QR
      BLRUOPNY IEHAB ES IPBAEQ, XRD PD VR
      UNA PN QW ZEJH ES AUHONRBY QRNBBZR PB BDUNAPNY HPYZD 900 PDUNAPNY HPYZD 900 PDUNAPNY HPYZD XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR
      IZPBLRH IEHAB ES IPBAEQ, XRD PD VR
      UNA IZRN DZR VHEORN-ZRUHDRA LRELXR XPCPNY PN DZR IEHXA UYHRR
      DZRHR UN VRD XRD UN VRD
      DZRHR IPXX UN VRD DZRW QUW VR LUHDRA, DZRHR PB BDPXX U GZUNGR DZUD DZRW IPXX BRR
      DZRHR IPXX VR UN UNBIRH, XRD PD VR
      XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR
      WRUZ, DZR UNHR IPXX PD VR
      XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR
      IZPBLRH IEHAB ES IPBAEQ, XRD PD VR
      XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR, WRUZ, XRD PD VR
      IZPBLRH IEHAB ES IPBAEQ , XRD PD VR
      UNA IZRN DZR NPYZD PB GXEJAW DZRHR PB BDPXX U XPYZD DZUD BZPNRB EN QR
      BZPNR JNDPX DEQEHHEI, XRD PD VR
      P IUOR JL DE DZR BEJNA ES QEDBQRH QR
      BLRUOPNY IEHAB ES IPBAEQ, XRD PD VR
      XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR, WRUZ, XRD PD VR
      DZRHR IPXX VR UN UNBIRH, XRD PD VR
      XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR , WRUZ, XRD PD VR
      DZRHR IPXX VR UN UNBIRH, XRD PD VR
      XRD PD VR, XRD PD VR, XRD PD VR, WRUZ, XRD PD VR
      IZPBLRH IEHAB ES IPBAEQ, XRD PD VR »

      Просмотреть подсказку

      Песня группы The Beattles

      “ZRTFT IH PQFTHZ IQ ZRT XBGBOZIO HTQBZT.HTWTFBG ZRLPHBQV HLGBF HYHZTSH RBWT VTOGBFTV ZRTIF IQZTQZILQH ZL GTBWT ZRT FTEPKGIO.
      ZRIH HTEBFBZIHZ SLWTSTQZ, PQVTF ZRT GTBVTFHRIE LD ZRT SYHZTFILPH OLPQZ VLLAP, RBH SBVT IZ VIDDIOPGZ DLF ZRT GISIZTV QPSKTF LD CTVI AQIXROTZB ZRT GISIZTV QPSKTV LD CTVI AQIXROTZB XTVI AQIXROTZB X
      HTQBZLF BSIVBGB, ZRT DLFSTF NPTTQ LD QBKLL, IH FTZPFQIQX ZL ZRT XBGBOZIO HTQBZT ZL WLZT LQ ZRT OFIZIOBG IHHPT LD OFTBZIQX BQ BFSY LD ZRT FTEPKGIO ZL BHHIHZ ZRT LWTFMRTGSTV CTVI …»

      Посмотреть Hint

      Звездные войны открытие ползти

      “FX IWBBJX PB NB PB PWX GBBD.VSP FWO, JBGX JRO, PWX GBBD? FWO IWBBJX PWUJ RJ BSA NBRK? RDL PWXO GRO FXKK RJM FWO IKUGV PWX WUNWXJP GBSDPRUD? FWO, 35 OXRAJ RNB, EKO PWX RPKRDPUI? FWO LBXJ AUIX CKRO PXQRJ? FX IWBBJX PB NB PB PWX GBBD УД PWUJ LXIRLX RDL LB PWX BPWXA PWUDNJ, ДБФ VXIRSJX PWXO RAX XRJO, VSP VXIRSJX PWXO RAX WRAL, VXIRSJX PWRP НБРК FUKK JXATX ПБ BANRDUZX RDL GXRJSAX PWX VXJP BE БСА XDXANUXJ RDL JMUKKJ, VXIRSJX PWRP IWRKKXDNX UJ BDX PWRP FX RAX FUKKUDN PB RIIXCP, BDX FX RAX SDFUKKUDN PB CBJPCBDX, RDL BDX FWUIW FX UDPXDL PB FUD, RDL PWX BPWXAJ, PBB.”

      Посмотреть подсказку

      Пункт назначения — Луна — Наиболее частая буква: буква« O »

      Tagged with: криптография, шифрование

      Взлом классических шифров

      Теперь, когда мы взломали пару простых, но коротких шифров, давайте исследуем
      как криптографы могут на самом деле взломать некоторые классические шифры.

      Примечание: Помните, что этот веб-сайт содержит ряд потенциально полезных
      Java-апплеты, которые вы можете использовать, чтобы помочь вам в работе с этим
      назначение.

      Шифры замещения смены

      Моноалфавитный шифр подстановки отображает отдельные буквы открытого текста в
      отдельные буквы зашифрованного текста на основе однозначного числа. То есть каждый
      экземпляр данной буквы всегда отображается в один и тот же зашифрованный текст
      письмо.

      Самым старым известным шифром является шифр Цезаря, в котором задействовано отображение
      простой сдвиг в алфавите. Например, следующее представляет
      шифр Цезаря со сдвигом 3:

       Открытый текст:  ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 
      Зашифрованный текст:  XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW  

      (Обратите внимание, что мы выполняем круговой сдвиг, оборачивая конец
      алфавит до начала.)

      Чтобы зашифровать сообщение, мы просто берем каждую букву в открытом тексте,
      найти
      эту букву в строке открытого текста и подставьте соответствующую букву
      непосредственно под ним, в строке зашифрованного текста. Например, используя это
      таблицу подстановки, мы можем принять сообщение:

        Еще раз к прорыву, дорогие друзья  

      и шифрование в следующее:

        Lkzb jlob rkql qeb yobxze, abxo cofbkap  

      Конечно, чтобы расшифровать текст, мы просто обращаем процесс вспять — или
      эквивалентно, используйте отрицательное значение исходного сдвига.

      Вопрос 1:
      Вот зашифрованный текст сообщения, зашифрованного так же, как указано выше:

        Qeb bkbjv mixkp ql xqqxzh lk Qrbpaxv jlokfkd  

      Какой открытый текст у этого сообщения? (Это должно быть очень просто! — вы
      можно решить вручную или воспользоваться одним из инструментов Java.)

      На самом деле, поскольку регистр, интервалы между словами и знаки препинания в зашифрованном тексте дают
      дополнительные подсказки об открытом тексте, они обычно удаляются, а
      зашифрованный текст часто разбивается на группы символов.Например,
      тогда зашифрованный текст в приведенном выше примере будет выглядеть следующим образом:

        LKZB JLOB RKQL QEBY OBXZ EABX OCOF BKAP  

      Конечно, тогда ответственность за декодирование лежит на человеке, выполняющем декодирование.
      восстановить исходный интервал между словами и т. д. Удаление таких подсказок из
      Открытый текст перед шифрованием значительно усложняет взлом шифра.

      Частотный анализ подстановочных шифров

      При попытке расшифровать шифротекст с заменой сдвига, если вы этого не сделаете.
      уже знаете количество символов, которые нужно сдвинуть, конечно, вам нужно разобраться.
      Есть несколько способов сделать это:

      • Использовать грубую силу.

        В этом случае мы пробуем каждую возможность, пока не найдем разумно выглядящий открытый текст.

        Вопрос 2: Учитывая подход, описанный выше,
        для шифра замены сдвига, сколько возможностей существует для
        значение сдвига? Это посильная задача?

        Вы можете попробовать мой Java-апплет, который реализует это, если хотите.

      • Проанализируйте частоту букв в зашифрованном тексте и попытайтесь вычислить
        значение сдвига.

      Моноалфавитные шифры замещения

      Моноалфавитные шифры замещения

      используют более сложный подход:
      Вместо того, чтобы использовать простой сдвиг для определения соответствия букв, они выбирают
      индивидуальное отображение для каждого символа, где относительное положение
      соответствующие символы, как правило, различны для всех символов.

      Итак, чтобы расшифровать моноалфавитный шифр подстановки, вам необходимо
      определить отображение для каждого персонажа — намного сложнее, чем просто
      определение единственного фиксированного значения сдвига.

      Вот пример моноалфавитного шифра подстановки. Вот
      таблица подстановки букв для такого шифра:

      ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
      OEXPVYQNAZGCDKURHJLBIFMSWT

      , где верхняя строка представляет буквы открытого текста, а нижняя строка
      представляет соответствующие буквы зашифрованного текста.

      Используя эту таблицу, мы можем зашифровать некоторый открытый текст в соответствующий ему
      зашифрованный текст:

      Миска мороженого Moose Tracks.
      O eumc uy Duulv Bjoxgl axv xjvod.

      Верхняя строка — это открытый текст, а нижняя строка — зашифрованный текст.
      Вы можете понять, как выполняется перевод, проработав каждую букву
      открытый текст и сопоставление его с соответствующей буквой в подстановке
      стол.

      Итак, учитывая некоторый зашифрованный текст, как бы вы могли определить замену букв
      стол?

      Опять же, у вас действительно есть два варианта выбора:

      • Использовать грубую силу.

        В этом случае мы пробуем каждую возможность, пока не найдем разумно выглядящий открытый текст.

        Вопрос 3: Учитывая подход, описанный выше,
        для моноалфавитного шифра подстановки, сколько возможностей существует для
        сопоставления персонажей? Это посильная задача?

      • Проанализируйте частоту букв в зашифрованном тексте и попытайтесь вычислить
        отображение символов.

      Как мы проводим частотный анализ букв?

      Подход грубой силы довольно понятен, поэтому давайте рассмотрим подход частотного анализа букв более подробно.

      Сначала мы
      нужно признать, что мы делаем некоторые предположения относительно открытого текста:

      • Что он состоит из символов, а не какого-то двоичного кода.
      • Это написано на каком-то известном естественном языке (в нашем случае на английском)
      • Что мы знаем частоту букв в типичном фрагменте текста в этом
        язык.
      • Что открытый текст типичен для английского текста, и поэтому мы ожидаем того же
        частоты букв (примерно, в пределах статистических колебаний).

      Пока мы знаем, что существует
      1-к-1, уникальный, преобразование открытого текста в зашифрованный (и, следовательно, также из
      зашифрованный текст в открытый текст), мы можем использовать наши знания об этой букве
      частоты, чтобы помочь нам взломать шифр подстановки. Обратите внимание, что нам нужен
      достаточно большой фрагмент текста, чтобы можно было ожидать, что у нас большой
      Достаточно статистической выборки.Чем длиннее сообщение, тем лучше статистические данные.
      образец у нас, скорее всего, будет.

      Источники информации о частоте писем

      Чтобы найти известную частоту букв в типичном английском тексте, вы можете
      перейдите на следующие веб-сайты, среди многих:

      Вот типичное представление частот букв в типичном английском,
      с использованием гистограммы / столбчатой ​​диаграммы:

      Левая часть отсортирована по позиции букв в алфавите,
      в то время как правая часть находится в порядке убывания частоты.

      Обратите внимание, что двенадцать самых распространенных букв в английском языке известны:

      ЭТАОИН ШРДЛУ

      (см. Http://www.worldwidewords.org/weirdwords/ww-eta1.htm)

      Однако на гистограмме выше наиболее часто встречаются буквы:

      ETAOIN SHRDLC

      Обратите внимание, что последняя буква — C, а не U.

      Это полезный урок сам по себе.Обратите внимание, что относительный
      частоты U и C составляют 2,75% и 2,78%. То есть частоты
      оба уже довольно низкие — конечно, по сравнению с E на уровне 12,72% — и
      тоже довольно близко.
      Разные наборы английских текстов будут давать немного разные частоты, и
      цифры также подвержены статистическим колебаниям.

      Подсчет букв

      Итак, все, что мы в основном делаем, учитывая фрагмент зашифрованного текста, — это подсчитываем количество
      появления каждой буквы, и на основе этого построить таблицу, которая показывает
      относительная частота букв в этом зашифрованном тексте.Затем мы пытаемся сопоставить
      это с известными частотами английских букв, и попробуйте выяснить
      соответствующие буквы — и, следовательно, таблица подстановок.

      Итак, давайте попробуем со следующим зашифрованным текстом:

      Rxmm ksi uyklxtkz rxd ksi Zeuilatrm yvyxd, ksxz niyl?

      Ну, на самом деле мы могли бы подсчитать количество каждой из букв в этом
      рука. Но давайте сделаем это на компьютере. Вот что дает моя программа
      нас:

      Итак, давайте сделаем простое предположение, что буквы действительно совпадают,
      основанный на частотах английских букв, и это дало бы нам следующее
      таблица замен:

      ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
      UGYDMPBVAKEINWJXQSHLCFZTOR

      (В этом случае верхняя строка представляет частоты входного шифротекста.)

      Тогда, если мы воспользуемся этой таблицей, чтобы попытаться найти соответствующий
      открытый текст, получаем:

      Stnn eha coeitler std eha Rmcaiulsn ofotd, ehtr waoi?

      Ясно, что это не любой открытый текст, который имеет для меня смысл.

      Так в чем проблема? Может быть, открытый текст не следует
      предположения, которые мы сделали относительно анализа частоты писем. Но это
      также может быть, что в зашифрованном тексте недостаточно содержимого, чтобы дать нам
      достоверная статистическая информация.

      Давайте посмотрим, каким на самом деле был исходный открытый текст:

      Выиграют ли патриоты Суперкубок снова в этом году?

      , а таблица замен была:

      ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
      B ?? NU ??? E? TRLY ??? WHOPG? IAS

      где ‘ ? ‘букв
      представляют «Не имеет значения», потому что открытый текст не содержит ничего из
      соответствующие буквы.

      Итак, вы, скорее всего, обнаружите, что с короткими шифротекстами частотный анализ
      может не сильно вам помочь.

      Следовательно, шифртексты, которые я прошу вас расшифровать в этом задании
      намного длиннее, чем мы видели раньше, просто чтобы дать вам дополнительные
      Статистическая значимость.

      Назначение

      Итак, вот что вам нужно сделать для этого задания:

      1. Для начала рекомендую скачать
        код для инструментов Java, поэтому вы можете запускать их локально самостоятельно
        машина.
      2. Вызовите инструменты Java:

        и выберите «Моноалфавитный шифр замещения».

        Появится окно, в котором вы найдете множество инструментов для
        взлом моноалфавитного подстановочного шифра.

      3. Поиграйте с этим инструментом некоторое время, ознакомившись с его
        возможности.

        • Попробуйте по-настоящему зашифровать какой-нибудь текст, а затем посмотрите, насколько вы успешны
          при расшифровке, используя инструмент и его функции (в отличие от вас
          делать это — вы уже знаете, что такое открытый текст!)

          Примечание: Область ввода текста доступна для редактирования; то есть,
          вы можете вводить в него текст, редактировать этот текст, вставлять в него и т. д.На
          с другой стороны, область вывода текста не редактируется; ты не можешь
          вводите текст прямо в него. Однако вы можете выбрать текст из
          Вывести область текста и скопировать из этого выделения. Вы можете использовать
          стандартные комбинации клавиш Ctrl / A и Ctrl / C для выбора всего
          содержимое области и скопируйте это содержимое в буфер вставки,
          соответственно.

      4. Затем загрузите два зашифрованных текста:
        • Шифрованный текст 1 —
          В этом зашифрованном тексте я сохранил исходный интервал между словами,
          пунктуация и т. д.
        • Шифрованный текст 2 —
          В этом зашифрованном тексте я удалил интервалы между словами, пунктуацию и т. Д. И организовал
          текст в группах по 4 буквы. Это усложнит
          чтобы расшифровать, используя контекст, который дают эти подсказки.

        Примечание: В Internet Explorer щелкните эти ссылки правой кнопкой мыши и выберите
        «Сохранить цель как …». Таким образом, вы предотвратите Internet Explorer
        от попыток разместить HTML-теги вокруг файлов при их сохранении.

      5. Работайте с одним зашифрованным текстом (чтобы оставаться в здравом уме!)
      6. Выведите каждый зашифрованный текст в редактор (обычный текстовый редактор, а не что-нибудь
        как Microsoft Word)
      7. Скопируйте весь зашифрованный текст из редактора и вставьте его в поле ввода.
        Текстовая область.
      8. Теперь вы можете использовать инструмент Java, чтобы определить частоту букв и подобрать
        с первым приближением таблицы подстановок, основанной на тех
        частоты.
      9. Переведите текст на основе автоматически созданной таблицы и посмотрите, сможете ли вы
        увидеть все, что напоминает узнаваемый открытый текст.
      10. Используя инструмент, изменяйте замену отдельных букв, пока не поверите
        у вас есть полный открытый текст.

        Подсказка: Вы, вероятно, обнаружите, что вам нужно будет посмотреть на сгенерированные
        «открытый текст» и делать обоснованные предположения о том, что это могут быть слова,
        используя подсказки, такие как частично сформированные слова, пунктуацию и знание
        общие двухбуквенные и
        трехбуквенные слова, существующие в английском языке.Если вы получите
        застрял, поговорите с кем-нибудь — вашей женой, мужем, девушкой, парнем, родителями,
        друзья и т. д. Часто бывает так, что когда вы застреваете, просто общаясь
        с кем-то может привести вас к преодолению проблемы, даже если другой человек
        на самом деле не предлагает решения.

        Примечание: Для
        второй зашифрованный текст, не пытайтесь просмотреть весь документ,
        восстановить интервалы между словами, предложения, заголовки и т. д.я не
        ожидая, что вы сделаете такой объем работы!
        Вместо этого просто скажите мне, откуда берется текст, кто автор,
        и т.п.

      11. Скопируйте открытый текст из области выходного текста (Ctrl / A, затем
        Ctrl / C) и вставьте его обратно в новый документ в редакторе.
      12. Распечатайте результат из своего редактора или скопируйте и вставьте его в свое задание
        отчет.

      Что отправлять

      Во-первых, освежите свои знания о том, чего я ожидаю от отчета о задании.
      (и формат этого отчета).

      Я хочу увидеть следующее:

      1. Ответы на все вопросы, которые я задаю выше.
      2. Описание того, что вы сделали.
      3. Результаты вашей расшифровки.

      Хотя было бы неплохо, если бы вы дали правильно расшифрованный результат
      в каждом случае Меня гораздо больше интересует подробное описание того, что вы
      сделал, что вы пробовали, что сработало и (особенно) что не сработало, что вы
      мыслительные процессы, ваши разочарования, любые предложения, которые у вас могут быть
      улучшения инструмента и т. д.Насколько сложно было разгадывать эти шифры?
      Сколько работы вам пришлось внести по сравнению с тем, что внесло средство?

      Обязательно отдавайте должное всем ресурсам (человеческим или
      в противном случае) вы использовали для решения этих проблем.

      Полиалфавитный шифр замещения

      Полиалфавитный шифр замещения

      Назад к теории чисел и криптографии

      Полиалфавитные шифры замены (18 марта 2004 г.)

      О шифрах

      На прошлой неделе мы работали над моноалфавитными
      шифры подстановки — те, которые были закодированы с использованием только , один
      фиксированный алфавит (отсюда греческий корень «моно», означающий «один»).Как вы видели,
      особенно когда пробелы между словами все еще есть, это довольно
      легко сломать. Учитывая несколько минут и несколько человек, работающих над сообщением,
      раскрывается секретное содержимое. Итак, как можно сделать это сложнее?
      Ну, один из способов — использовать более одного алфавита , переключая
      между ними систематически. Этот тип шифра называется
      полиалфавитная подстановка шифр
      («поли» — это греческий корень «многие»).
      Как вы увидите, разница в том, что
      частотный анализ нет
      long работает таким же образом, чтобы сломать их.

      Одним из таких шифров является знаменитый
      Шифр Виженера
      , который считался
      быть нерушимым почти 300 лет! Шифр Виженера использует силу
      из 26 возможных шифров сдвига (которые мы встречали
      прошлая неделя).

      Как работает этот шифр

      1. Выберите ключевое слово (в нашем примере ключевым словом будет «MEC»).
      2. Напишите ключевое слово в верхней части текста, который вы хотите зашифровать, повторяя его столько раз, сколько необходимо.
      3. Для каждой буквы посмотрите на букву ключевого слова над ней (если это
        ‘M’, затем вы перейдете к строке, начинающейся с ‘M’), и обнаружите, что
        строка в таблице Виженера.
      4. Затем найдите столбец вашего открытого текста (например, «w», значит, двадцать третий столбец).
      5. Наконец, проследите этот столбец, пока не дойдете до строки, которую вы нашли ранее, и запишите букву в ячейке, где они пересекаются (в этом случае вы найдете там «I»).

      Пример:

      Ключевое слово: М Е В М Е В М Е В М Е В М Е В М Е В М Е В М
      Открытый текст: в е н е д м о р е с п л и е с ф а с т Шифрованный текст: I I P Q I F Y S T Q W W B T N U I U R E U F

      Таким образом, срочное сообщение «Мы
      нужно больше припасов! «выходит:

      И И П К И Ф Й С Т В В В Б Т Н У И У Р Е У Ф

      Итак, как видите, буква «е» иногда зашифровывается как «I», а иногда как «Q».Не только это, но «Я» представляет два
      различных букв, иногда «ш», а иногда и «е». Это делает наш любимый инструмент, частотный анализ, почти бесполезным. Несмотря на то, что «е» очень часто используется в открытом тексте, заменяющие его буквы («I» и «Q») появляются не так часто. Кроме того, теперь, если мы проверяем удвоенные буквы в зашифрованном тексте (скажем, «II» или «WW»), это не двойные буквы в открытом тексте.

      Тогда вы можете спросить себя: «Есть ли надежда?» К счастью, есть! При наличии достаточно длинного фрагмента зашифрованного текста определенные слова или части слов (например, «the») будут выстраиваться в линию с ключевым словом несколько раз, что приведет к повторяющейся строке букв в зашифрованном тексте («the» может быть зашифровано как «KPQ » больше чем единожды).Это может дать нам представление о длине ключевого слова. После этого мы можем использовать частотный анализ для каждого фрагмента, зашифрованного одной и той же буквой, чтобы взломать код. Следовательно, взлом этих шифров зависит от поиска повторяющихся строк букв в зашифрованном тексте.

      Как взломать этот шифр:

      1. Искать в зашифрованном тексте повторяющиеся строки букв; чем длиннее струны вы найдете, тем лучше (скажем, вы найдете строку «KPQ» четыре раза). Отметьте, где они находятся, обведя их или выделив каким-либо образом.
      2. Для каждого вхождения повторяющейся строки подсчитайте, сколько букв находится между первыми буквами в строке, и добавьте одну (например, если наш зашифрованный текст содержит KPQRE IIJKO KPQAE, мы считаем, что между первыми буквами «K» девять букв. в первом «KPQ» и первом «K» во втором «KPQ»; добавление единицы дает десять).
      3. Разложите на множители число, полученное в приведенном выше вычислении (2 и 5 являются множителями 10)
      4. Повторите этот процесс с каждой найденной повторяющейся строкой и составьте таблицу общих множителей.Наиболее распространенным фактором, вероятно, является длина ключевого слова, которое использовалось для шифрования зашифрованного текста (в нашем случае предположим, что это было пять). Назовите этот номер «n».
      5. Выполните подсчет частоты в зашифрованном тексте на каждом n th
        письмо. У вас должно получиться n разных значений частоты.
      6. Сравните эти значения со стандартными таблицами частот, чтобы выяснить, на сколько сместилась каждая буква.
      7. Отмените смену и прочтите сообщение!
      1. Зашифруйте следующее сообщение, используя шифр Виженера и
        ключевое слово «IHS»:

        за рамкой картины есть потайной ход

        Ответ

      2. Есть более простой способ использовать шифр Виженера,
        с использованием модульной арифметики .Обсуди, как ты мог бы это сделать
        (подсказка: представляйте каждую букву числом, начиная с ‘a’ = 0).
        Используя этот метод, зашифруйте указанное выше сообщение с помощью клавиш 19, 15, 22

        Ответ

      3. Расшифруйте следующее сообщение (работайте в команде!):

        I C J E V A Q I P W B C I J R Q F V I F A Z C P Q Y M J A H N G F

        Y D H W E Q R N A R E L K B R Y G P C S P K W B U P G K B K Z W D

        S Z X S A F Z L O I W E T V P S I T Q I S O T F K K V T Q P S E O

        В К П В Р Л Дж И Е Ч О З И Т Ф П С У Д Х Х А Р К Л Й С Н Л У Б О

        И П Р Й З И П И Е Ф Ж Е Р Б Т Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я К О И Й З А Г И Л О Х С Е О Х

        В Дж Ф В Л Дж Г Г Т В А В Е К Е Ж К З Н А С Г Е К А И Е Т В А Р Дж

        E D P S J Y H Q H I L O E B K S H A J V Y W K T K S L O B F E V Q

        В Т П З В Е Р З А Р Ф Х И С О Т Ф К О Ж Ч Р Л Ч Й Л О К Т Р И

        Д З З З Л К Й С Ф Ф Й В Д С З О З О З Н Т К Ц П Р Д Л О А Р Ф Х С О

        И Е Р С С К Ш Н А Р Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

        J O E N L W Z J F S L C I E D J R R Y X J R V C V P O E O L J U F

        Y R Q F G L U P H Y L W I S O T F K W J E R N S T Z Q M I V C W D

        S C Z V P H V C U E H F C B E B K P A W G E P Z I S O T F K O E O

        Д Н В В З В Х Ю П В А Х К Ш И С Е Е Г А Р Т О Е Г Ц П И П Х

        F J R Q

        Ответ

      Задачи

      После того, как вы попробовали приведенные выше примеры, попробуйте шифры на
      лист вызова.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *