Aatbash, Scytal şifresi, Cardano kafesi - bilgileri meraklı gözlerden gizlemenin iyi bilinen yolları. Klasik anlamda, bir permütasyon şifresi bir anagramdır. Özü, düz metindeki harflerin belirli bir kurala göre yer değiştirmesinde yatmaktadır. Başka bir deyişle, şifrenin anahtarı, açık mesajdaki karakterlerin yeniden sıralanmasıdır. Bununla birlikte, anahtarın şifrelenmiş metnin uzunluğuna bağımlılığı, bu tür bir şifreyi kullanmak için birçok uygunsuzluğa yol açmıştır. Ancak akıllı kafalar, makalede açıklanan ilginç zor çözümler buldu.
Ters çevrilmiş gruplar
Permütasyon yöntemiyle şifreleme ile tanışmak için en basit örneklerden birinden bahsedelim. Algoritması, mesajı n bloğa bölmekten oluşur, bunlar daha sonra geriye döndürülür ve değiştirilir. Bir örnek düşünün.
"Gün geçti ve gökyüzü karanlık hava"
Bu mesajı gruplara ayıralım. Bu durumda, n=6.
"Denuh odily nebav cool cool"
Şimdi her birini sondan yazarak grupları genişletin.
"hunned waben dzo mehu yin"
Belli bir şekilde yer değiştirelim.
"ilido mehu yin hunned waben dzo"
Bu formdaki cahil biri için mesaj saçmalıktan başka bir şey değil. Ancak, elbette, mesajın gönderildiği kişi şifre çözme algoritmasından sorumludur.
Orta uç
Bu şifrelemenin algoritması, permütasyon şifreleme yönteminden biraz daha karmaşıktır:
- Mesajı çift sayıda karakter içeren gruplara ayırın.
- Her grubun ortasına ek harfler ekleyin.
Bir örneğe bakalım.
- "Yaratıkları uyuttu".
- "Dünya yetv ariu sürücü lkosnu".
- "Zeamn yabtv arayu voabdi lkoasnu".
Bu durumda, grupların ortasına dönüşümlü olarak "a" ve "ab" harfleri eklendi. Ekler farklı olabilir, farklı sayılarda olabilir ve tekrarlanamaz. Ayrıca, her grubu genişletebilir, karıştırabilirsiniz, vb.
Şifre "Sandviç"
Permütasyon şifrelemesinin bir başka ilginç ve basit örneği. Kullanmak için düz metni 2 yarıya bölmeniz ve birini karakter karakter diğerinin harfleri arasına girmeniz gerekir. Bir örnek kullanalım.
"Onlardanİşler; Bir tek ben varım, evsiz"
Eşit sayıda harfle ikiye bölünür.
Onların emeğinden sadece ben evsizim
Şimdi mesajın ilk yarısını daha fazla harf aralığıyla yazın.
"OT ve X T R U DOL ve Sh"
Ve bu boşluklara ikinci yarının harflerini yerleştireceğiz.
"Oyatoidhitnrbuedzodvolminshiy"
Son olarak harfleri kelimelere göre gruplandırın (isteğe bağlı işlem).
"Oyatoi dhi tnrbue dzodvol minshhy"
Bu yöntemle metin şifrelemek çok kolaydır. Deneyimsiz olanlar, bir süre için ortaya çıkan dize çöpünü bulmak zorunda kalacak.
"Rota" boyunca permütasyonlar
Antik çağda yaygın olarak kullanılan şifrelere verilen isimdir. Yapılarındaki rota herhangi bir geometrik figürdü. Düz metin, belirli bir şemaya göre böyle bir şekle yazıldı ve tersine göre çıkarıldı. Örneğin, seçeneklerden biri şemaya göre düz metin tablosuna yazmak olabilir: yılan hücrelerde saat yönünde sürünür ve şifreli mesaj, sütunları ilk satırdan sonuncuya kadar bir satırda yazarak oluşur. Bu aynı zamanda bir permütasyon şifrelemesidir.
Metnin nasıl şifreleneceğini örnekle gösterelim. Kayıt yolunu ve şifre derleme yolunu kendiniz belirlemeye çalışın.
"Savaşa dayanmaya hazırlanın".
Mesajı 3x9 hücreli bir tabloya yazacağız. tablo boyutumesajın uzunluğuna göre belirlenebilir veya bazı sabit tablolar birden çok kez kullanılabilir.
| p | r | ve | r | o | t | o | to | l |
| r | e | d | s | to | ben | c | l | ben |
| f | a | t | b | to | o | th | n | y |
Tablonun sağ üst köşesinden başlayarak şifreyi oluşturacağız.
"Launlvosoyatovvygidtaerprj"
Açıklanan adımları tersine çevirmek zor değil. Bunun tersini yapmak yeterince kolaydır. Bu yöntem son derece uygundur çünkü şifreleme ve şifre çözme prosedürünü hatırlamayı kolaylaştırır. Ayrıca ilginç çünkü şifre için herhangi bir rakam kullanabilirsiniz. Örneğin, bir spiral.
Dikey permütasyonlar
Bu şifre türü aynı zamanda rota permütasyonunun bir çeşididir. İlk etapta bir anahtarın varlığı ile ilginçtir. Bu yöntem geçmişte yaygın olarak kullanılmış ve ayrıca şifreleme için tablolar kullanılmıştır. Mesaj, tabloya her zamanki gibi kaydedilir - yukarıdan aşağıya ve şifre, anahtar veya şifre ile belirtilen sıraya uyarak dikey olarak yazılır. Böyle bir şifreleme örneğine bakalım.
"Hem acılı bir yolla, hem de şefkatle"
4x8 hücreli bir tablo kullanalım ve içine mesajımızı her zamanki gibi yazalım. Ve şifreleme için85241673 anahtarını kullanın.
| ve | c | t | ben | r | o | c | t |
| n | s | m | p | y | t | e | m |
| ve | c | c | o | c | t | r | a |
| d | a | n | b | e | m |
Anahtar aşağıda gösterilmiştir.
| 8 | 5 | 2 | 4 | 1 | 6 | 7 | 3 |
Şimdi, sıranın bir göstergesi olarak tuşunu kullanarak sütunları bir satıra yazın.
"Gusetmsntmayposysaottmserinid"
Bu şifreleme yöntemiyle, tablodaki boş hücrelerin şifreli metni karmaşıklaştıracağı umuduyla rastgele harf veya sembollerle doldurulmamasına dikkat etmek önemlidir. Hatta tam tersine böyle bir hareket düşmanlara bir ipucu verecektir. Çünkü anahtar uzunluğu, mesaj uzunluğunun bölenlerinden birine eşit olacaktır.
Dikey permütasyon tersine çevrildi
Dikey permütasyon ilgi çekicidir çünkü bir mesajın şifresinin çözülmesi algoritmanın basit bir şekilde tersine çevrilmesi değildir. Anahtarı bilen, tablonun kaç sütunu olduğunu bilir. Bir mesajın şifresini çözmek için tablodaki uzun ve kısa satır sayısını belirlemeniz gerekir. Bu, düz metni okumak için şifreli metni tabloya yazmaya nereden başlayacağınızı belirleyecektir. Bunu yapmak için uzunluğu böleriz.anahtarın uzunluğuna göre mesajlar ve kalan kısımda 30/8=3 ve 6 elde ederiz.
Böylece, tablonun tam olmayan harflerle dolu 6 uzun sütunu ve 2 kısa sütunu olduğunu öğrendik. Anahtara baktığımızda şifrelemenin 5. sütundan başladığını ve uzun olması gerektiğini görebiliriz. Böylece şifreli metnin ilk 4 harfinin tablonun beşinci sütununa karşılık geldiğini bulduk. Artık tüm harfleri yerlere yazıp gizli mesajı okuyabilirsiniz.
Cardano ızgara
Bu tür sözde şablon şifrelerini ifade eder, ancak özünde karakter permütasyon yöntemiyle şifrelemedir. Anahtar, içinde delikler bulunan bir tablo şeklinde bir şablondur. Aslında, herhangi bir şekil bir şablon olabilir, ancak en çok kare veya tablo kullanılır.
Cardano kalıbı aşağıdaki prensibe göre yapılır: kesilen hücreler 90° döndürüldüğünde birbiriyle örtüşmemelidir. Yani kalıbın kendi ekseni etrafında 4 dönüşünden sonra içindeki yuvalar asla çakışmamalıdır.
Örnek olarak basit bir Cardano kafesi kullanma (aşağıda gösterilmiştir).
Bu kalıbı kullanarak "Ey Muses, sana hitap edeceğim" ifadesini şifreleyin.
| - | O | - | M | - | - |
| U | |||||
| З | S | ||||
| K | |||||
| B | A | ||||
| M |
Kalıp hücrelerini şu kurala göre harflerle doldurun: önce sağdan sola, sonra yukarıdan aşağıya. Hücreler bittiğinde, şablonu saat yönünde 90 ° döndürün. Bu şekilde aşağıdaki tabloyu elde ederiz.
| Ben | - | - | - | - | - |
| O | B | R | |||
| A | Sch | ||||
| y | |||||
| С | b |
Ve tekrar 90° döndürün.
| - | - | - | - | - | С |
| B | O | ||||
| З | |||||
| B | A | ||||
| N | |||||
| b | E |
Ve son dönüş.
| - | - | M | - | - | - |
4 tabloyu tek bir tabloda birleştirdikten sonra son şifreli mesajı alıyoruz.
| Ben | O | M | M | G | С |
| B | O | U | B | O | R |
| G | З | A | З | Sch | S |
| B | G | K | G | A | U |
| G | B | G | N | G | A |
| M | С | b | b | E | G |
Mesaj aynı kalsa da, iletim için tanıdık görünen bir şifreli metin almak daha uygun olacaktır. Bunun için boş hücreler rastgele harflerle doldurulabilir ve tek satırda sütunlar yazılabilir:
YAVGVGM OOZGVS MUAKGY MBZGN GOSCHAGE SRYUAG
Bu mesajın şifresini çözmek için, alıcının onu şifrelemek için kullanılan kalıbın tam bir kopyasına sahip olması gerekir. Bu şifre uzun zamandır oldukça kararlı kabul ediliyor. Aynı zamanda birçok varyasyonu vardır. Örneğin, her biri dönen 4 Cardano ızgarasının aynı anda kullanılmasıkendi yolumda.
Permütasyon şifrelerinin analizi
Tüm permütasyon şifreleri, frekans analizine karşı savunmasızdır. Özellikle mesajın uzunluğunun anahtarın uzunluğuyla karşılaştırılabilir olduğu durumlarda. Ve bu gerçek, ne kadar karmaşık olursa olsun, permütasyonların tekrar tekrar uygulanmasıyla değiştirilemez. Bu nedenle, kriptografide, yalnızca permütasyona ek olarak birkaç mekanizmayı aynı anda kullanan şifreler kararlı olabilir.
