- •Криптографические алгоритмы на основе замены и перестановки
- •1. Цель
- •2. Общие положения
- •Cсшоидмвщомвсвпноеиадаязмомирзноавоилевсоемзздсжоговийино.
- •Всвязиссоздавшимсяположениемотодвигаемсрокивозвращениядомойрамзай записьзаписьзаписьзаписьзаписьзаписьзаписьзаписьзаписьзаписьзапис
- •Йссзшдшсюпхьйшчфгыцоыцчбфиффаохдсрфьммбшажпвюпумзщфхщылоьцымзмциы
- •3. Ключевые вопросы
- •4. Задание для самоконтроля
- •5. Пояснения к заданиям по самоконтролю
- •6. Список литературы
5. Пояснения к заданиям по самоконтролю
5.1. Пояснение к заданию 4.5.
Допустим, что имеется криптограмма:
цярснсмщи ямякзж онкдждм мд снкыйн гкю
онгрсямнбнцмщф йпзоснвпялл мн б гптвзф рктцяюф нм ркнемдд
Для её расшифровки подсчитаем, сколько раз встречается в ней каждая буква. Результаты подсчета приведены в таблице 5.1.
Наиболее часто встречающийся символ «н» скорее всего означает букву «о». Сделав такое предположение, рассмотрим следующий по частоте символ «м». В криптограмме имеется двухбуквенное сочетание «мн», и так как «н» это «о», то символ «м», вполне вероятно, соответствует согласной.
Среди согласных в русском языке выделяются по частоте буквы «т» и «н» (см. табл. 2.2), и потому «м», возможно, означает одну из этих букв. Разберем случай, когда «м» означает «н». Самостоятельно можно убедиться, что другая возможность не приводит к осмысленной расшифровке криптограммы.
Если «м» — это «н», то в сочетании «мд», встречающемся в криптограмме, «д» означает скорее всего гласную. Из наиболее вероятных для «д» вариантов «а», «е», «и» выбираем «е», потому что лишь в этом случае имеющееся в криптограмме слово «ркнемдд» допускает осмысленную расшифровку. Итак три знака разгаданы: «н» — это «о», «м» — «н», «д» — «е». Обращаемся к сочетанию «ямякзж». В нем «я» может означать лишь гласную «а» или «и». Любые другие возможности заведомо не допускают разумного прочтения слова «ямякзж».
Испытаем букву «а». Подставляя вместо «я» букву «а», вместо «м» — «н», вместо других знаков — точки, получим недописанное слово «ана... «. В словарях, которые были доступны авторам, имелось всего лишь несколько слов из 6 букв с таким началом: «анализ», «аналог», «ананас», «анатом». Из них годится лишь первое. Почему?
Таблица 5.1 |
|
Буква |
Число появлений в тексте |
н |
11 |
м |
9 |
я |
6 |
к |
6 |
д |
5 |
с |
5 |
р |
4 |
г |
3 |
о |
3 |
п |
3 |
з |
3 |
ф |
3 |
ц |
3 |
б |
2 |
в |
2 |
ж |
2 |
й |
2 |
л |
2 |
т |
2 |
щ |
2 |
ю |
2 |
е |
1 |
и |
1 |
ы |
1 |
В слове «онкждм» известны все символы, кроме первого. Заменяя их буквами, получаем: «.олезен», Ясно, что неизвестная буква это «п». Значит, «о» расшифровывается как «п».
Не разгаданы еще два сравнительно часто встречающиеся знака «о» и «р». Рассмотрим сочетание «ркнемдд», означающее «.ло.нее». Имеется немного вариантов его прочтения, один из них «сложнее», и следовательно, скорее всего «р» это «с», «е» это «ж».
Из нерасшифрованных еще знаков чаще всего встречается «с». В соответствии с таблицей 2.2 среди оставшихся согласных наибольшую частоту имеет «т»,. Естественно, можно предположить, что «с» означает «т».
Попытаемся восстановить зашифрованный текст, подставляя вместо разгаданных знаков соответствующие им буквы:
.астотн.. анализ полезен не тол..о .л. по.стано.о.н.. ..ипто..а.. но . ....и. сл..а.. он сложнее
Ясны, по крайней мере, три слова: «.астотн..» означает «частотный», «тол..о» — «только», «.л.» — «для». С учетом новой информации текст примет следующую форму:
частотный анализ полезен не только для
подстано.очны. к.ипто..а.. но. д...и. сл.чая. он сложнее
Окончательная расшифровка не представляет труда. Текст таков:
Частотный анализ полезен не только для
подстановочных криптограмм, но в других случаях он сложнее
Выше рассмотренный шифр – это так называемый шифр Цезаря. Он состоит в том, что весь алфавит сдвигается на определенное число букв вправо или влево. В данном случае был применен сдвиг влево на одну букву, т. е. каждая буква заменялась предшествующей буквой алфавита (при этом для буквы «а» предшествующей считалась буква «я»). Для шифра Цезаря имеется более простой способ расшифровки — так называемый метод полосок. На каждую полоску наносятся по порядку все буквы алфавита. В криптограмме берется некоторое слово, например, «онкдждм». Полоски прикладываются друг к другу так, чтобы образовать данное слово (рис. 5.1). Двигаясь вдоль полосок, находим среди строк единственное осмысленное сочетание «полезен», которое и служит расшифровкой данного слова. Одновременно находим величину сдвига.
Рисунок 5.1
5.2. Пояснение к заданию 4.6.
Ключ для расшифровки следующий. Разбейте числовую последовательность на двузначные числа. Вместо каждого числа надо подставить букву, стоящую на стр. 4 настоящего методического пособия: первая цифра числа указывает номер строки, в которой стоит искомая буква, а вторая номер этой буквы в данной строке.
Это пример криптограммы, для составления и расшифровки которой используется некоторый заранее условленный текст, известный и отправителю, и адресату (шифроблокнот).
