Квадрат Полибия
Шифрование
Шифрование имеет долгую историю. Наиболее простое, наглядное и в тоже время эффективное шифрующее средство представлены следующими шифровочными программами: узелковое письмо, книжный шифр и квадрат Полибия.
| A | B | C | D | E | |
| A | A | B | C | D | E |
| B | F | G | H | I | K |
| C | L | M | N | O | P |
| D | Q | R | S | T | U |
| E | V | W | X | Y | Z |
Применительно к латинскому алфавиту шифрование по этому квадрату заключается в следующем: квадрат 5х5 клеток выписываются все буквы, при этом буква J отождествляется с буквой I. Шифруемая буква заменяется на координаты квадрата, в который она вписана (B -> AB; R -> DB). Таким образом, каждая пара определяет соответствующую букву сообщения. Далее заметим, что секретом в данном случае является система замены букв. Ключ в этом случае отсутствует. Поскольку используется фиксированный алфавитный порядок следования букв. Усложненный вариант шифра Полибия заключается в записи букв в квадрат произвольно (не в алфавитном порядке). В этом случае этот произвольный порядок будет являться ключом. Существует Сmm сочетаний. При этом при записи в не алфавитном порядке появляется неудобство – произвольный порядок букв трудно запомнить, поэтому пользователю шифра необходимо постоянно иметь при себе ключ квадрата. В связи с этим появляется тайна ознакомления с ключом посторонних лиц. В качестве компромиссного решения был предложен ключ-пароль – легко запоминаемый пароль выписывался без повторов букв в квадрат, в оставшиеся клетки в алфавитном порядке выписывались оставшиеся буквы алфавита. Пример:
Пароль: THE TABLE
| A | B | C | D | E | |
| A | T | H | E | A | B |
| B | L | C | D | F | G |
| C | I | K | M | N | O |
| D | P | Q | R | S | U |
| E | V | W | X | Y | Z |
Такой квадрат уже не нужно иметь при себе, достаточно знать пароль. Следующее усиление шифра квадрата Полибия состоит в следующем: пусть имеется следующий квадрат Полибия:
| E | K | T | L | B | |
| H | I,J | A | D | U | |
| M | S | G | C | V | |
| F | P | Q | R | W | |
| O | Y | X | Z | N |
Зашифруем по квадрату: THE APPLE – 13.21.11.23.42.42.14.11. Усложненный вариант шифра заключается в следующем – полученный текст шифруется вторично, при этом он не разбивается на пары. Получается следующий текст: 1321112342421411. Поученная последовательность цифр сдвигается циклически на 1 шаг: 3211123424214111. Эта последовательность вновь разбивается на пары: 32.11.12.34.24.21.41.11, и по таблице заменяется на окончательный шифро-текст: SEKCDHFE. Количество ключей в этом шифре остается по прежнему Cmm.
Важно! Заметим, что этот шифр уже не является шифром замены (буква Е открытого текста переходит в различные буквы, буква K переходит в D или K). При этом если в шифре простой замены шифро-текст будет написан с одной ошибкой (например в тексте вместо буквы 23 будет написано 32, то расшифрованный текст будет иметь одну ошибку. Пользователь при получении такого сообщения легко исправляет ошибку. Если же в тексте будет искажена 4 буква (С на К), то в расшифрованном тексте будет 2 искажения. При шифровании текста с явной пользой для скрытия информации при расшифровки в зависимости от алгоритма шифрования может быть допущена неадекватное восприятие текста.
Задание: зашифровать по последнему квадрату ФИО в двух вариантах: с разбиением на пары и без разбиения