/ Статьи

История криптографии: от стеганографии до сложных алгоритмов. Часть II

Ранее: История криптографии: от стеганографии до сложных алгоритмов. Часть I

1397329707491_b

Укрепление шифра

Из прошлой части мы знаем, что шифр простой замены (моноалфавитный) очень ненадёжен, так как при его криптоанализе несложно найти самые частовстречающиеся буквы и вернуть сообщение в исходного состояние. Это привело к тому, что после нахождения такой уязвимости люди ещё долгое время не смогли найти достойную альтернативу такому шифру. Впоследствии различные математики вместо создания нового шифра начали укреплять старый. Делали они несколькими способами:

  1. Совершать ошибки. Самый простой вариант укрепления шифра – написать его содержимое неправильно, тогда его анализ усложняется в зависимости от степени ошибочного написания слов;
  2. Использовать пустые знаки. Заменить каждую букву алфавита на случайные числа от 1 до 99. При таком способе 66 (73 при латинском алфавите ) из 99 чисел являются пустыми и не несут в себе никакого смысла. В зашифрованном тексте такие "пустышки" могут находиться в любых местах и при этом не искажают информацию сообщения;
  3. Использовать кодовые символы. Суть метода заключается в присвоении какому-либо символу определённого значения (слово).

Пример использования кодовых символов:

19cfddee577c0c66ce549

Серьёзный прорыв в криптографии

Statuya-Alberti_v_Uficci-1024x768

Очень значимым прорывом в криптографии после Аль-Кинди сделал итальянский учёный – Леон Баттиста Альберти. В своей работе «Трактат о шифрах» он ввёл определение полиалфавитного шифра, на основе которого другие учёные создавали свои шифры. Основная идея полиалфавитного шифра – это использование нескольких шифров простой замены поочерёдно. Для примера возьмём слово «Информация» и два произвольных шифра. Представим для начала в виде картинки для большего понимания происходящего:

2832f16985c6f8e67450b

Для наглядности два полученных новых алфавита были отмечены разными цветами для демонстрации их использования в конечном результате. Для шифрования мы будем использовать попеременно каждый шифр (т.е. 1 символ - 1 шифр, 2 символ - 2 шифр, 3 символ - 1 шифр и т.д.). Для первой буквы "И" используем первый шифр, для "Н" - второй, "Ф" - первый, "О" - второй и т.д.

2fe42f1849483e4f37389

Итак, из слова «Информация» мы получили:

ОЩЖЗЫЯДФОГ

Используя способ, который только что был показан, можно намного усложнить задачу криптоаналитикам в дешифровке таких сообщений. Чем больше используется таких уникальных шифров в тексте, тем более сложным в разгадке он становится. В идеале можно достичь абсолютной устойчивости, если количество символов будет совпадать с количеством шифров. То есть на 100/1000/5000 символов текста будет 100/1000/5000 уникальных шифров, но к сожалению, добиться такого результата достаточно сложно, особенно в длинных письмах.

Самое устойчивое то сообщение, где для шифрования каждого символа использовался уникальный шифр.

Шифр Виженера

pr_source

Хотя значительный вклад в создание нового шифра внесли такие математики как Альберти, Тритемий, но он более известен как шифр Виженера, так как именно этот учёный довёл идею до конечного вида. Стойкость шифра Виженера состоит в том, что для зашифровывания сообщения в нем используются не один, а 26 различных шифроалфавитов. Более детально шифр будет разобран в следующей части.

История проигнорировала важный факт и назвала шифр именем Виженера, несмотря на то, что он ничего не сделал для его создания.

Исторический пример

Ztel1b

Во время Первой мировой войны, в 1917 году, перехват и дешифровка такой значимой телеграммы сыграли важную роль в дальнейшем развитии войны. В то же время в планы Германии не входило участие США в войне на стороне Антанты.

Немецкое командование желало также прекратить поставки американского оружия и снаряжения в Европу, считая, что это поможет окончательно задушить блокадой Англию и переломить ход войны в свою пользу. Для этого Артур Циммерман – министр иностранных дел Германии —решил составить план и отправить на рассмотрение Мексике, однако сообщение было перехвачено и дешифровано британской разведкой, позже передано президенту США – Вудро Вильсону. После ознакомления с содержанием телеграммы президенту не оставалось выбора, и 6 апреля 1917 года Америка объявляет войну Германии.

В телеграмме Циммермана Германия предлагала финансовую поддержку Мексике, если та начнёт наступление на Америку. Планировалось, что США будут заняты в этот момент войной с соседом и не будут ввязываться в войну в Европе, и в случае успеха Мексики, та получила бы утраченные ею территории.

Расшифровка этой телеграммы является одной из важнейших расшифровок в истории, которая значительно изменила дальнейший ход войны.

Продолжение следует ...

Подписывайтесь на «Код Дурова» в Telegram и во «ВКонтакте», чтобы всегда быть в курсе интересных новостей!