2.2.8. Шифратор «Цилиндр Базари» (1891г.)
Механический шифратор
На ось нанизывается двадцать дисков, на торце каждого диска размещены символы алфавита в произвольном порядке.
а) Шифрование:
А
Э
Л
Б П Ш
В Й М
Г
Я
Ю
Д О . . . А
Е А С
На образующей цилиндра набирается открытый текст. В качестве шифра текста выбирается любая другая образующая цилиндра. Выписывается комбинация шифротекста.
б) Дешифрование:
На аналогичном цилиндре:
на образующей цилиндра набирается шифротекст;
поворачивая цилиндр находим образующую с исходным (открытым) текстом.
в) Криптостойкость:
ключ
– комбинация символов алфавита на
каждом диске;ключ
– последовательность дисков на цилиндре;ключ
– дополнительные диски, которыми можно
заменять любые из существующих дисков
цилиндра.
Энигма
Роторная электромеханическая шифровальная машина. Энигма – загадка. Появилась в 30-е годы 20-го века. Три диска. Буквы на диске с двух сторон.
A Р П Ю Т М
Б Ш К Щ Ж Я
В
Ж А У
И Ф
Г С Н Б Ц Э
Д Ф Е Р З П
Е Я О К Г А
Есть клавиатура со всем алфавитом,
которая соединена с левой
стороной,
которая в свою очередь соединена с
символами правой
стороны,
т.е.
соединена с
соединена с
соединена с
соединена с
Во время соединения каждый диск проворачивается на один символ. Клавиатура скоммутирована с символами (первый диск). Диски нанизаны на ось так, чтобы соединялись контакты букв с . На диске с двух сторон левой и правой размещены по периметру символы алфавита в произвольном порядке и символы левой стороны скоммутированы случайным образом с символами правой стороны.
а) Шифрование:
При нажатии клавиши клавиатуры символ – электросигнал подается символ (первая замена). Символ заменяется символом (вторая замена). Символ заменяется символом второго диска (третья замена).
Символ заменяется на (четвертая замена)
(пятая замена)
(шестая замена)
и получаем символ шифротекста.
При отпускании клавиши клавиатуры диск поворачивается на 1 символ. При полном повороте диска (360) поворачивается на 1 символ диск . Таким образом, один и тот же символ шифруется разными символами – многозначная замена.
б) Дешифрование выполняется в обратном порядке.
в) Криптостойкость высокая:
ключ – коммутация клавиатуры и ;
ключ – случайная последовательность символов на левых и правых сторонах дисков;
ключ – случайная коммутация левой и правой сторон дисков;
ключ
– последовательность дисков.
Энигма совершенствовалась увеличением количества дисков до шести, дополнением сменных дисков. Был придуман и псевдослучайный поворот дисков. При отпускании клавиши диски поворачивались псевдослучайным образом, т.е. был определенный алгоритм.
Современные шифраторы реализуют идею Энигмы в виде программно-электронного комплекса.
Эти два метода шифрования используют замену и перестановку (сложные). Шифраторы Базари и Энигма сочетают возможности методов замены и перестановки, а также методов многоалфавитного шифрования.
Скремблеры
Скремблеры – криптотелефоны, в которых реализована стандартная перестановка с длиной ключа сигналов. Передающий скремблер: речь преобразуется в цепочку электросигналов, цепочка разбивается на блоки по 8 сигналов, которые переставляются по ключу k. Принимающий скремблер: принятую цепочку разбивает на блоки по 8 символов, выполняет обратную перестановку по ключу k и слышна нормальная речь (специальная связь). Теперь применяют и для любой связи.