التشفير بطريقة التقليب. أنواع وطرق الأصفار

2024 مؤلف: Angel Austin | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-15 17:20

Aatbash ، Scytal cipher ، Cardano lattice - طرق معروفة لإخفاء المعلومات من أعين المتطفلين. بالمعنى الكلاسيكي ، فإن تشفير التقليب هو الجناس الناقص. يكمن جوهرها في حقيقة أن أحرف النص العادي تغير مواضعها وفقًا لقاعدة معينة. بمعنى آخر ، مفتاح التشفير هو إعادة ترتيب الأحرف في الرسالة المفتوحة. ومع ذلك ، أدى اعتماد المفتاح على طول النص المشفر إلى العديد من المضايقات لاستخدام هذا النوع من التشفير. لكن الرؤساء الأذكياء وجدوا حلولاً صعبة ومثيرة للاهتمام ، موصوفة في المقال

مجموعات معكوسة

للتعرف على التشفير بطريقة التقليب ، دعنا نذكر أحد أبسط الأمثلة. تتكون الخوارزمية الخاصة به من تقسيم الرسالة إلى كتل n ، والتي يتم قلبها بعد ذلك مرة أخرى إلى الأمام وتبديلها. النظر في مثال.

ذهب النهار والسماء هواء مظلم

دعونا نقسم هذه الرسالة إلى مجموعات. في هذه الحالة ، n=6.

"دنوه رائع nebav بارد رائع"

الآن قم بتوسيع المجموعات ، وكتابة كل منها من النهاية.

"Hunned waben dzo methu yin"

دعونا نتبادل الأماكن بطريقة معينة.

"ilido methu yin hunned waben dzo"

بالنسبة لشخص جاهل بهذا الشكل ، فإن الرسالة ليست أكثر من هراء. لكن ، بالطبع ، الشخص الذي يتم توجيه الرسالة إليه هو المسؤول عن خوارزمية فك التشفير.

إدخال الأوسط

خوارزمية هذا التشفير أكثر تعقيدًا قليلاً من طريقة التشفير للتبديل:

1. قسّم الرسالة إلى مجموعات بعدد زوجي من الأحرف.
2. أدخل أحرفًا إضافية في منتصف كل مجموعة.

دعونا نلقي نظرة على مثال.

1. "أخذ المخلوقات لتنام"
2. "Earth yetv ariu drive lkosnu".
3. "Zeamn yabtv arayu voabdi lkoasnu".

في هذه الحالة ، تم إدخال الأحرف البديلة "a" و "ab" في منتصف المجموعات. يمكن أن تكون الإدخالات مختلفة ، بأرقام مختلفة وليست متكررة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكنك توسيع كل مجموعة ، وتبديلها عشوائيًا ، وما إلى ذلك.

Ciphergram "ساندويتش"

مثال آخر مثير للاهتمام وبسيط لتشفير التقليب. لاستخدامه ، تحتاج إلى تقسيم النص العادي إلى نصفين وإدخال أحدهما حرفًا بحرف بين أحرف الآخر. دعنا نستخدم مثالا

"منهميعمل. أنا الوحيد بلا مأوى"

مقسمة إلى نصفين بعدد متساوٍ من الأحرف.

من عملهم ، أنا فقط بلا مأوى

الآن اكتب النصف الأول من الرسالة مع تباعد أكبر بين الأحرف

"O T and X T R U D DOL and Sh"

وفي هذه الفجوات سنضع حروف النصف الثاني

"Oyatoidhitnrbuedzodvolminshiy"

أخيرًا قم بتجميع الحروف في نوع من الكلمات (عملية اختيارية).

"Oyatoi dhi tnrbue dzodvol minshhy"

من السهل جدًا تشفير النص بهذه الطريقة. سيتعين على غير المبتدئين معرفة القمامة الناتجة لبعض الوقت.

التباديل على طول "الطريق"

هذا هو الاسم الذي يطلق على الأصفار المستخدمة على نطاق واسع في العصور القديمة. كان الطريق في بنائهم أي شكل هندسي. تمت كتابة النص الصريح في مثل هذا الشكل وفقًا لمخطط معين ، وتم استخراجه وفقًا لعكسه. على سبيل المثال ، قد يكون أحد الخيارات هو الكتابة إلى جدول النص العادي وفقًا للمخطط: يزحف الثعبان في الخلايا في اتجاه عقارب الساعة ، وتتكون الرسالة المشفرة عن طريق شطب الأعمدة في سطر واحد ، من الأول إلى الأخير. هذا أيضًا تشفير تبادلي.

دعونا نوضح بالمثال كيفية تشفير النص. حاول تحديد مسار التسجيل ومسار تجميع التشفير بنفسك.

• "استعدوا لتحمل الحرب".

سنكتب الرسالة في جدول مكون من 3 × 9 خلايا. أبعاد الجدوليمكن تحديدها بناءً على طول الرسالة ، أو يمكن استخدام جدول ثابت عدة مرات.

p	r	و	r	o	ر	o	إلى	l
r	ه	د	ق	إلى	لي	ج	l	لي
و	a	ر	ب	إلى	o	عشر	n	y

سنقوم بتكوين الشفرات بدءًا من الزاوية اليمنى العليا للجدول.

"Launlvosoyatovvygidtaerprj"

عكس الخطوات الموصوفة ليس بالأمر الصعب. من السهل القيام بالعكس. هذه الطريقة مريحة للغاية ، لأنها تجعل من السهل تذكر إجراء التشفير وفك التشفير. وهي أيضًا مثيرة للاهتمام ، لأنه يمكنك استخدام أي رقم للتشفير. على سبيل المثال ، دوامة

التباديل الرأسي

هذا النوع من التشفير هو أيضًا متغير من تبديل المسار. من المثير للاهتمام في المقام الأول وجود مفتاح. تم استخدام هذه الطريقة على نطاق واسع في الماضي واستخدمت أيضًا جداول التشفير. يتم تسجيل الرسالة في الجدول بالطريقة المعتادة - من أعلى إلى أسفل ، ويتم كتابة مخطط التشفير عموديًا ، مع احترام الترتيب المشار إليه بواسطة المفتاح أو كلمة المرور. دعونا نلقي نظرة على عينة من هذا التشفير.

"كلاهما بمسار مؤلم ورحيم"

دعونا نستخدم جدول خلايا 4x8 ونكتب رسالتنا فيه بالطريقة المعتادة. وللتشفيراستخدم المفتاح 85241673.

و	ج	ر	لي	r	o	ج	ر
n	ق	م	p	y	ر	ه	م
و	ج	ج	o	ج	ر	r	a
د	a	n	ب	ه	م

المفتاح موضح أدناه.

8

5

2

4

1

6

7

3

الآن ، باستخدام المفتاح كمؤشر على الطلب ، اكتب الأعمدة في صف.

"Gusetmsntmayposysaottmserinid"

من المهم ملاحظة أنه باستخدام طريقة التشفير هذه ، لا ينبغي ملء الخلايا الفارغة في الجدول بأحرف أو رموز عشوائية ، على أمل أن يؤدي ذلك إلى تعقيد النص المشفر. في الواقع ، على العكس من ذلك ، فإن مثل هذا العمل سوف يعطي الأعداء تلميحًا. لأن طول المفتاح سيساوي أحد قواسم طول الرسالة

عكس التبديل الرأسي

التقليب الرأسي مهم لأن فك تشفير الرسالة ليس انعكاسًا بسيطًا للخوارزمية. من يعرف المفتاح يعرف عدد الأعمدة الموجودة في الجدول. لفك تشفير رسالة ، تحتاج إلى تحديد عدد الأسطر الطويلة والقصيرة في الجدول. سيحدد هذا البداية ، من أين تبدأ في كتابة النص المشفر على الجدول لقراءة النص العادي. للقيام بذلك ، نقسم الطولرسائل بطول المفتاح ونحصل على 30/8=3 و 6 في الباقي

وهكذا علمنا أن الجدول يحتوي على 6 أعمدة طويلة و 2 أعمدة قصيرة ، ممتلئة بأحرف غير كاملة. بالنظر إلى المفتاح ، يمكننا أن نرى أن التشفير بدأ من العمود الخامس ويجب أن يكون طويلاً. لذلك نجد أن الأحرف الأربعة الأولى من النص المشفر تتوافق مع العمود الخامس من الجدول. الآن يمكنك تدوين جميع الحروف في الأماكن وقراءة الرسالة السرية.

مصبغة كاردانو

يشير هذا النوع إلى ما يسمى بأصفار الاستنسل ، ولكنه في جوهره تشفير بطريقة تبديل الأحرف. المفتاح عبارة عن استنسل على شكل طاولة بها ثقوب مقطوعة. في الواقع ، يمكن أن يكون أي شكل استنسلًا ، ولكن غالبًا ما يتم استخدام مربع أو طاولة.

استنسل كاردانو مصنوع وفقًا للمبدأ التالي: يجب ألا تتداخل الخلايا المقطوعة مع بعضها البعض عند تدويرها بزاوية 90 درجة. أي أنه بعد 4 دورات للاستنسل حول محوره ، يجب ألا تتطابق الفتحات الموجودة فيه أبدًا.

استخدام شعرية كاردانو بسيطة كمثال (كما هو موضح أدناه).

باستخدام هذا الاستنسل ، قم بتشفير عبارة "O Muses ، سأناشدك."

-	O	-	م	-	-
		U
	З				S
		K
	ب				ا
م

املأ خلايا الاستنسل بالأحرف وفقًا للقاعدة: أولاً من اليمين إلى اليسار ، ثم من أعلى إلى أسفل. عندما تنفد الخلايا ، قم بتدوير الاستنسل 90 درجة في اتجاه عقارب الساعة. بهذه الطريقة نحصل على الجدول التالي

أنا	-	-	-	-	-
	O		ب		R
		ا		Sch
					y
	С		ب

وتدويرها 90 درجة مرة أخرى

-	-	-	-	-	С
ب				O
			З
ب				ا
			N
		ب		E

و المنعطف الاخير

-	-	م	-	-	-

بعد دمج 4 جداول في جدول واحد ، نحصل على الرسالة النهائية المشفرة

أنا	O	م	م	G	С
ب	O	U	ب	O	R
G	З	ا	З	Sch	S
ب	G	K	G	ا	U
G	ب	G	N	G	ا
م	С	ب	ب	E	G

على الرغم من أن الرسالة قد تظل كما هي ، إلا أنه سيكون أكثر ملاءمة لإرسال نص مشفر يبدو مألوفًا. للقيام بذلك ، يمكن ملء الخلايا الفارغة بأحرف عشوائية ويمكن كتابة الأعمدة في سطر واحد:

YAVGVGM OOZGVS MUAKGY MBZGN GOSCHAGE SRYUAG

لفك تشفير هذه الرسالة ، يجب أن يكون لدى المستلم نسخة طبق الأصل من الاستنسل الذي تم استخدامه لتشفيرها. لطالما اعتبر هذا التشفير مستقرًا إلى حد ما. كما أن لديها العديد من الاختلافات. على سبيل المثال ، استخدام 4 حواجز شبكية كاردانو في وقت واحد ، يتم تدوير كل منهابطريقتي الخاصة.

تحليل الأصفار التبادلية

جميع الأصفار التبادلية عرضة لتحليل التردد. خاصة في الحالات التي يكون فيها طول الرسالة مشابهًا لطول المفتاح. وهذه الحقيقة لا يمكن تغييرها من خلال تطبيق التباديل بشكل متكرر ، مهما كانت معقدة. لذلك ، في التشفير ، فقط تلك الأصفار التي تستخدم عدة آليات في وقت واحد ، بالإضافة إلى التقليب ، يمكن أن تكون مستقرة.