1. Перестановочные шифры
Эти шифры появились в эпоху Возрождения. Разработанные в то время шифрующие таблицы по существу задавали правила перестановки букв в сообщении. Они относятся к шифрам перестановки и являются блочными шифрами, где длина блока определяется размером таблицы.
1.1. Простой столбцевой перестановочный шифр (шифрующая таблица с перестановкой по ключу — размеру таблицы)
В этой виде шифра текст записывается на горизонтально разлинованном листе бумаги фиксированной ширины, а шифротекст считывается по вертикали. Дешифрование заключается в записи шифротекста на вертикально разлинованном листе бумаги той же ширины и в считывании открытого текста горизонтально.
Пример:
Необходимо зашифровать текст: «Безопасность зависит от секретности ключа.»
Зашифрованный текст: «БС ИСНКЕНЗТЕОЛЗОА КСЮОСВОРТЧПТИТЕИААЬС Т .»
1.2. Перестановочный шифр с ключевым словом (шифрующая таблица с перестановкой по числовым или буквенным ключам)
Обладает несколько большей стойкостью к раскрытию нежели предыдущий алгоритм. Отличается тем, что столбцы переставляются по числовому или буквенному ключу, записанному в верхней (ключевой) строке таблицы, в соответствии с алфавитным порядком букв или по возрастанию или по убыванию цифр ключа. При этом ключевое слово должно быть известно адресату.
Пример:
Необходимо зашифровать текст: «Безопасность зависит от секретности ключа.»
Меняем порядок столбцов в соответствии с ключом:
Зашифрованный текст: «ПТИТЕИАЕНЗТЕОЛАЬС Т
.ОСВОРТЧБС ИСНКЗОА КС»
Получатель для расшифровки записывает полученное сообщение в таблицу такого же размера по столбцам и меняет их порядок в соответствии с переданным ему по другому каналу ключом. Результирующее сообщение выписывается построчно.
1.3. Магические квадраты
Применялись в средние века, в качестве ключевой информации использовали особенности структуры таблиц. Магическими квадратами называют квадратные таблицы с вписанными в их клетки последовательными натуральными числами, начиная от 1, которые дают в сумме по каждому столбцу, каждой строке и каждой диагонали одно и то же число. Шифруемый текст вписывается в магический квадрат в соответствии с нумерацией его клеток, а затем содержимое выписывается по строкам, в результате чего получается зашифрованное сообщение. При этом число магических квадратов возрастает с увеличением их размеров. Существует только один магический квадрат размером 3х3 (если не учитывать его повороты), 880 квадратов 4х4, и около 250 тысяч квадратов 5х5.
Пример:
Необходимо зашифровать текст: «Секретные ключи.»
Выберем магический квадрат:
Запишем в соответствии с ним шифруемое сообщение:
Зашифрованный текст: «.КЕЮЕ КЫЕТНЛРИЧС»
Получатель для расшифровки записывает текст в квадрат необходимого размера построчно, а затем выписывает сообщение побуквенно в соответствии с выбранным магическим квадратом.
1.4. Шифрующие таблицы с двойной перестановкой
Для обеспечения дополнительной стойкости сообщение шифруется повторно, что называется двойной перестановкой. Например, в случае двойной перестановки столбцов и строк таблицы перестановки определяются отдельно для столбцов и отдельно для строк. Сначала в таблицу записывается текст сообщения, а потом поочередно переставляются столбцы, а затем строки. При дешифровании порядок перестановок должен быть обратным.