Трансзональная шахматная доска представляет собой устройство для преобразования буквенно - цифровой открытого текста в цифры при одновременном достижении фракционирования (простая форма распространения информации) и сжатие данных по сравнению с другими схемами с использованием цифр. Он также известен как шифр моном-бином.
История
В 1555 году Папа Павел IV учредил должность Секретаря Шифра Понтифика. В конце 1580-х годов эту должность занимали члены семьи Ардженти, в первую очередь Джованни Батиста и его племянник Маттео. Маттео приписывают разработку того, что сейчас называется шифрованием в шахматном порядке. [1] В более позднее время он использовался коммунистическими силами во время гражданской войны в Испании для защиты своих радио и письменных передач. Позже он был использован в качестве основы для шага от сообщения к цифрам в шифре VIC .
Механика
Настраивать
Комбинированная шахматная доска устроена примерно так:
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
E | Т | А | О | N | р | я | S | |||
2 | B | C | D | F | грамм | ЧАС | J | K | L | M |
6 | п | Q | / | U | V | W | Икс | Y | Z | . |
Строка заголовка заполнена десятью цифрами от 0 до 9. Они могут быть представлены по порядку, как в приведенной выше таблице, или зашифрованы (на основе значения секретного ключа) для дополнительной безопасности. Вторая строка обычно состоит из восьми часто встречающихся букв (мнемоника для английского языка включает; «ESTONIA-R», «A SIN TO ER (R)», «AT ONE SIR»), оставляя два пустых места; эта строка не имеет координаты строки в первом столбце. Оставшиеся две строки помечаются одной из двух цифр, которым не была присвоена буква во второй строке, а затем заполняются остальной частью алфавита плюс два символа «». а также '/'.
- Период '.' используется как точка или десятичный разделитель ,
- Косая черта '/' используется как числовой escape-символ (указывающий, что за ним следует цифра).
Подобно порядку цифр в строке заголовка, символы алфавита могут быть представлены по порядку (как здесь) или зашифрованы на основе секретного ключевого слова / фразы.
Шифрование
Шифрование букв: для шифрования буква во второй строке просто заменяется номером, обозначающим ее столбец. Символы в третьей и четвертой строках заменяются двузначным числом, представляющим их номера строк и столбцов (сначала записываются координаты строки, то есть B = 20).
Шифрование цифр: существует несколько возможных методов шифрования цифры (которые должны быть известны / согласованы заранее):
- Одиночный символ escape : закодируйте числовой escape-символ (например, косую черту «/») в соответствии с любой буквой, затем введите требуемую цифру «незаметно». Это означает, что цифра зашифрована 3 символами зашифрованного текста; 2 для escape-символа, 1 для самой цифры. В этой схеме перед каждой цифрой должен быть закодирован escape-символ.
- Схема с двумя цифрами: если escape-символ кодируется двумя разными цифрами (например, «26» в приведенном выше примере), то можно закодировать несколько цифр, выписав каждую дважды. Для возврата к тексту используется escape-символ. Таким образом, поток цифр может быть закодирован только одним escape-символом. Этот метод нельзя использовать, если escape-символ сам кодируется комбинацией из двух цифр.
- Схема из трех цифр: в соответствии со схемой из двух цифр, приведенной выше, но используются трехзначные цифры. Это был механизм, использованный в шифре VIC » . [2]
Пример
Вот пример использования «АТАКА НА РАССВЕТЕ»
А | Т | Т | А | C | K | А | Т | D | А | W | N |
3 | 1 | 1 | 3 | 21 год | 27 | 3 | 1 | 22 | 3 | 65 | 5 |
Результирующее сообщение 3113212731223655 может быть отправлено напрямую (если таблица зашифрована), но его необходимо обработать с помощью дополнительных этапов шифрования, чтобы сделать его безопасным, например, транспонирование или подстановка . В качестве простого примера мы добавим номер секретного ключа (скажем, 0452), используя модульную (без переноса) арифметику :
3 | 1 | 1 | 3 | 2 | 1 | 2 | 7 | 3 | 1 | 2 | 2 | 3 | 6 | 5 | 5 | |
+ | 0 | 4 | 5 | 2 | 0 | 4 | 5 | 2 | 0 | 4 | 5 | 2 | 0 | 4 | 5 | 2 |
знак равно | 3 | 5 | 6 | 5 | 2 | 5 | 7 | 9 | 3 | 5 | 7 | 4 | 3 | 0 | 0 | 7 |
При желании мы могли бы затем использовать ту же шахматную доску, чтобы преобразовать зашифрованный текст обратно в буквы:
3 | 5 | 65 | 25 | 7 | 9 | 3 | 5 | 7 | 4 | 3 | 0 | 0 | 7 |
А | N | W | ЧАС | р | S | А | N | р | О | А | E | E | р |
Расшифровка - это просто обратный процесс. Хотя размер групп может варьироваться, расшифровка однозначна, потому что всякий раз, когда следующий элемент, который нужно расшифровать, начинается с 2 или 6, это пара; в противном случае это синглтон. Если декодируемая буква представляет собой цифровой escape-символ '/', то следующие 1+ цифр (в зависимости от схемы) следует интерпретировать как цифру.
Криптографические свойства
Сжатие : наиболее распространенные символы кодируются только одним символом вместо двух, это уменьшает размер зашифрованного текста и, возможно, склонность шифра к частотной атаке .
Фракционирование : в отличие от квадрата Полибия (где каждый символ представлен парой цифр), шахматная доска не зашифровывает каждый символ одинаковым количеством цифр зашифрованного текста. Это затрудняет криптоаналитикам определение границ между символами открытого текста. Это может быть объединено с транспонированием (как в шифре VIC ), чтобы найти буквы зашифрованного текста одного и того же символа открытого текста в неизвестных местах зашифрованного текста.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Wrixon, Фред (1998). Коды, шифры и другие тайные и секретные сообщения . Издательство Black Dog & Leventhan. ISBN 1-57912-040-7.
- ^ Дэвид Кан. «Номер один из Москвы» . 1993 г.
- ^ "Стрэддлинг шифр"
Внешние ссылки
- Шифр ВИК
- Перемещение шахматных досок Различные версии шахматных досок на шифровальных машинах и криптологии
- SECOM, вариант VIC с расширенной шахматной доской
- «Восстание полевых шифров: разные шифры в шахматную доску» , Грег Гебель, 2009 г.