Шифр Бофорта

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален.
Поиск источников: «Шифр Бофорта» - новости · газеты · книги · ученый · JSTOR ( октябрь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Бофорт шифр, созданный сэр Бофорт , является замена шифр похож на шифр Виженера , со слегка измененным механизмом шифрования и таблицей . ^[1] Его наиболее известное применение было в роторной шифровальной машине Hagelin M-209 . ^[2] Шифр Бофорта основан на квадрате Бофорта, который по сути такой же, как квадрат Виженера, но в обратном порядке, начиная с буквы «Z» в первой строке, ^[3] где первая строка и последний столбец служат та же цель. ^[4]

Использование шифра [ править ]

Формат одноразового блокнота, используемый Агентством национальной безопасности США , кодовое название DIANA. Таблица справа предназначена для преобразования между открытым текстом и зашифрованным текстом с использованием символов слева в качестве ключа.

Чтобы зашифровать, сначала выберите символ открытого текста из верхней строки таблицы; назовите этот столбец P. Во-вторых, пройдите вниз по столбцу P к соответствующей ключевой букве K. Наконец, переместитесь прямо влево от ключевой буквы к левому краю таблицы, там будет шифрование зашифрованного текста P с ключом K.

Например, при шифровании обычного текстового символа «d» с помощью ключа «m» шаги будут следующими:

найдите столбец с буквой "d" вверху,
спуститесь по этому столбцу, чтобы найти ключ "m",
перейдите к левому краю таблицы, чтобы найти букву зашифрованного текста (в данном случае "J").

Чтобы расшифровать, процесс обратный. Помимо шифра Виженера, шифр Бофорта является обратным , то есть алгоритмы дешифрования и шифрования одинаковы. Это, очевидно, уменьшает количество ошибок при обработке таблицы, что делает ее полезной для ручного шифрования больших объемов сообщений, например, в ручной криптосистеме DIANA, используемой спецназом США во время войны во Вьетнаме (сравните таблицу DIANA на изображении).

В приведенном выше примере в столбце с буквой «m» вверху можно найти в строке, обратной «d», зашифрованный текст «J». То же самое верно и для дешифрования, где зашифрованный текст «J» в сочетании с ключом «m» дает открытый текст «d», а сочетание «J» с «d» дает «m». Это приводит к комбинациям «триграммы», где двух частей достаточно, чтобы идентифицировать третью. После исключения идентичных триграмм остается только 126 из начальных 676 комбинаций (см. Ниже), и их можно запомнить в любом порядке (например, AMN можно запомнить как «человек», а CIP как «рис») для ускорения кодирования и декодирования. ^[5]

AAZ ABY ACX ADW AEV AFU AGT AHS AIR AJQ AKP ALO AMN  BBX BCW BDV BEU BFT BGS BHR BIQ BJP BKO BLN BMM BZZ  CCV CDU CET CFS CGR CHQ CIP CJO CKN CLM CYZ  DDT DES DFR DGQ DHP DIO DJN DKM DLL DXZ DYY  EER EFQ EGP EHO EIN EJM EKL EWZ EXY  FFP FGO FHN FIM FJL FKK FVZ FWY FXX  GGN GHM GIL GJK GUZ GVY GWX  HHL HIK HJJ HTZ HUY HVX HWW  IIJ ISZ ITY IUX IVW  JRZ JSY JTX JUW СП  KQZ KRY KSX KTW KUV  LPZ LQY LRX LSW LTV LUU  MOZ MPY MQX MRW MSV MTU  NNZ NOY NPX NQW NRV NSU NTT  OOX OPW OQV ORU OST  PPV PQU PRT PSS  QQT QRS  RRR

Алгебраическое описание [ править ]

Шифр Бофорта можно описать алгебраически. Например, используя кодировку букв A - Z в качестве чисел от 0 до 25 и используя сложение по модулю 26, пусть будут символы сообщения, будут символы зашифрованного текста и будут символы ключа, повторенные при необходимости. . Тогда можно записать шифрование Бофорта , ${\ Displaystyle М = М_ {1} \ точки М_ {п}}$ ${\ Displaystyle C = C_ {1} \ точки C_ {n}}$ ${\ Displaystyle К = К_ {1} \ точки К_ {п}}$ ${\ displaystyle E}$

{\ displaystyle C_ {i} = E_ {K} (M_ {i}) = (K_ {i} -M_ {i}) \ mod {26}}

.

Точно так же расшифровка с использованием ключа , ${\ displaystyle D}$ ${\ displaystyle K}$

{\ displaystyle M_ {i} = D_ {K} (C_ {i}) = (K_ {i} -C_ {i}) \ mod {26}}

.

Расшифровка шифром Виженера [ править ]

Из - за сходство между шифром Бофорта и шифром виженером можно, после применения преобразования, чтобы решить эту проблема , как шифр Виженера . Заменяя каждую букву в шифротексте и KeyText с его противоположной буквой (например , что «а» становится «Z», «б» становится «у» и т.д .; т.е. Atbash -преобразования) , она может быть решена , как шифр Виженера .

Отличается от «варианта Бофорта» [ править ]

Шифр Бофорта не следует путать с «вариантом шифра Бофорта». В варианте Бофорта шифрование выполняется путем выполнения этапа дешифрования стандартного шифра Виженера, и аналогичным образом дешифрование выполняется с использованием шифрования Виженера.

Ссылки [ править ]

^ Франксен, Оле Иммануэль, Бэббидж и криптография. Или тайна шифра адмирала Бофорта . Математика и компьютеры в моделировании 35 (1993) 327-367
^ Моллин, Ричард А., Введение в криптографию , стр. 100. Chapman & Hall / CRC, 2001
^ Йорг Роте (2006). Теория сложности и криптология: введение в криптосложность . Springer Science & Business Media. п. 164. ISBN 9783540285205.
^ Арто Саломаа (2013). Криптография с открытым ключом: Том 23 монографий по теоретической информатике. Серия EATCS . Springer Science & Business Media. п. 31. ISBN 9783662026274.
^ Rijmenants, Дирк. «Одноразовый блокнот» . Шифровальные машины и криптология . Проверено 28 декабря 2020 .

[1] Франксен, Оле Иммануэль, Бэббидж и криптография. Или тайна шифра адмирала Бофорта . Математика и компьютеры в моделировании 35 (1993) 327-367

[2] Моллин, Ричард А., Введение в криптографию , стр. 100. Chapman & Hall / CRC, 2001

[3] Йорг Роте (2006). Теория сложности и криптология: введение в криптосложность . Springer Science & Business Media. п. 164. ISBN 9783540285205.

[4] Арто Саломаа (2013). Криптография с открытым ключом: Том 23 монографий по теоретической информатике. Серия EATCS . Springer Science & Business Media. п. 31. ISBN 9783662026274.

[rijmenants-5] Rijmenants, Дирк. «Одноразовый блокнот» . Шифровальные машины и криптология . Проверено 28 декабря 2020 .

[1]