Шифр скитала: Скитала (шифр) — NIGHTQUESTS

Скитала (шифр) — NIGHTQUESTS

Слово «скитала», используемое для названия шифра, произошло от древнегреческого сцитала, что переводится, как жезл. Такое шифрование относится к типу перестановочных. Авторство изобретения этого способа кодирования текста криптография отдаёт Древней Спарте.

Способ кодировки

Идея шифрования текста заключается в том, что сообщение писалось на узкой полоске пергамента. А та в свою очередь наматывалась на палочку (жезл) определённой длины и диаметра.

Для прочтения полоска античной бумаги наматывалась на жезл плотно, виток к витку. Намотка должна была осуществляться так, чтобы между соседними витками не оставалось никакого промежутка. В то же время витки не должны были накладываться друг на друга. Только в этом случае достигалась полная идентичность написанного и читаемого текстов.

Далее читалась строка вдоль длины получившегося цилиндра. Затем палочка поворачивалась на определённый угол и читалась следующая строка. Полностью сообщение считывалось при полном обороте жезла, являвшегося частью шифра «скитала». Чтобы передаваемое сообщение без искажений уяснялось принимающей стороной. Адресант и адресат должны были иметь жезл одинаковой длины и диаметра.

Кроме «стандартизованных» размеров скиталы постоянную величину должен был иметь шрифт и ширина пергаментной полоски. Только в этом случае написанный текст одинаково изображался и читался на любом стандартном жезле.

Процесс шифрования заключался в перемене мест исходного текста в соответствии с буквенной ёмкостью диаметра дешифровального приспособления.

_________________________________________
    |  |   |   |   |   |   |
    |  | Э | Т | О | Ш | И |  
    |__| Ф | Р | Д | Р | Е |__ 
       | В | Н | Е | Й | С |  |
       | П | А | Р | Т | Ы |  |
       |   |   |   |   |   |  |
_________________________________________

n = [(k-1)/m]+1, где [x] — целая часть числа x, а k — длина сообщения

Накладываемые ограничения на использование шифра скитала

Ограниченные размеры жезла предъявляли определённые требования к длине сообщения. Оно не могло превосходить максимально возможной длины, равной произведению количества букв вдоль окружности скиталы на число витков, укладывающихся в её длине.

Например, если окружность вмещает 5 символов, а длина 9 витков, максимальная длина текста составит 45 символов. Если требуется передать больше информации, нужно намотать следующий участок полоски или использовать ещё одну.

Пример записи:

В соответствии с приведёнными параметрами шифра сообщение «спартанское воспитание» примет такой вид: «САЕИЕТОПИРКСНАСОАПНВ».

Шифр Сцитала — Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 00:41, 4 июня 2016.

Шаблон:Проверка+

В криптографии скитала (или сцитала от греческого σκυτάλη, жезл), известный также как шифр Древней Спарты, представляет собой прибор, используемый для осуществления перестановочного шифрования, состоит из цилиндра и узкой полоски пергамента, обматывавшейся вокруг него по спирали, на которой писалось сообщение. Античные греки и спартанцы в частности, использовали этот шифр для связи во время военных кампаний.

Шифрование

Шифруемый текст писался на пергаментной ленте по длине палочки, после того как длина палочки оказывалась исчерпанной, она поворачивалась и текст писался далее, пока либо не заканчивался текст, либо не исписывалась вся пергаментная лента. В последнем случае использовался очередной кусок пергаментной ленты.
Дешифровка выполнялась с использованием палочки такого же диаметра.

Таким образом, длина блока n определялась длиной и диаметром палочки, а само шифрование заключалось в перестановке символов исходного текста в соответствии с длиной окружности палочки. Например, используя палочку, по длине окружности которой помещается 4 символа, а длина палочки позволяет записать 6 символов, исходный текст: «это шифр древней спарты» превратится в шифрограмму: «эфвптрнао ер дйтшр ыиес».

Схематически это можно изобразить так:

_________________________________________
    |  |   |   |   |   |   |
    |  | Э | Т | О | Ш | И |  
    |__| Ф | Р | Д | Р | Е |__ 
       | В | Н | Е | Й | С |  |
       | П | А | Р | Т | Ы |  |
       |   |   |   |   |   |  |
_________________________________________

Таким образом, после разматывания ленты, шифротекст будет следующим «ЭФВПТРНАОДЕРШРЙТИЕСЫ».

Дешифровка

Для расшифровки адресат использовал палочку такого же диаметра, на которую он наматывал бумагу, чтобы прочитать сообщение. Преимущество шифра скитала состоит в простоте и отсутствии ошибок — очень важное качество на поле боя.
Однако такой шифр может быть легко взломан. Например, метод взлома скиталы был предложен ещё Аристотелем. Метод состоит в том, что не зная точного диаметра палочки, можно использовать конус, имеющий переменный диаметр и перемещать бумагу с сообщением по его длине до тех пор, пока текст не начнёт читаться — таким образом дешифруется диаметр скиталы.

История

Скорее всего, впервые скитала упоминается греческим поэтом Архилохом, жившим в 7 веке до н. э. Другие греческие и римские писатели последующих веков также упоминают её, например Аполлоний Родосский (середина 3го века до н. э.) что ясно показывает использование скиталы в качестве криптографического устройства. Описание её работы приводится у Плутарха (50-120 до н. э.):

А скитала вот что такое. Отправляя к месту службы начальника флота или сухопутного войска, эфоры берут две круглые палки совершенно одинаковой длины и толщины. Одну они оставляют себе, другую передают отъезжающему. Эти палки и называют скиталами. Когда эфорам нужно сообщить какую-нибудь важную тайну, они вырезают длинную и узкую, вроде ремня, полосу папируса, наматывают её на свою скиталу, не оставляя на ней ни одного промежутка, так чтобы вся поверхность палки была охвачена этой полосой. Затем, оставляя папирус на скитале в том виде, как он есть, они пишут на нем то, что нужно, а написав, снимают полосу и без палки отправляют ее военачальнику. Так как буквы на ней стоят без всякой связи, но разбросаны в беспорядке, прочитать написанное он может, только взяв свою скиталу и намотав на нее вырезанную полосу, располагая ее извивы в прежнем порядке, чтобы, водя глазами вокруг палки и переходя от предыдущего к последующему, иметь перед собой связное сообщение. Полоса папируса называется, как и деревянная палка, «скиталой», подобно тому как измеряемый предмет называется по мере.
— Плутарх, Сравнительные жизнеописания (Лисандр), пер. М. Е. Сергеенко.

Ссылки

Скитала — это… Что такое Скитала?

Скитала

В криптографии скитала (или сцитала от греческого σκυτάλη, жезл), известный также как шифр Древней Спарты, представляет собой прибор, используемый для осуществления перестановочного шифрования, состоит из цилиндра и узкой полоски пергамента, обматывавшейся вокруг него по спирали, на которой писалось сообщение. Античные греки и спартанцы в частности, использовали этот шифр для связи во время военных кампаний.

Шифрование

Шифруемый текст писался на пергаментной ленте по длине палочки, после того как длина палочки оказывалась исчерпанной, она поворачивалась и текст писался далее, пока либо не заканчивался текст, либо не исписывалась вся пергаментная лента. В последнем случае использовался очередной кусок пергаментной ленты. Дешифровка выполнялась с использованием палочки такого же диаметра.

Таким образом, длина блока n определялась длиной и диаметром палочки, а само шифрование заключалось в перестановке символов исходного текста в соответствии с длиной окружности палочки. Например, используя палочку, по длине окружности которой помещается 4 символа, а длина палочки позволяет записать 6 символов, исходный текст: «это шифр древней спарты» превратится в шифрограмму: «эфвптрнаодершрйтиесы».

Схематически это можно изобразить так:

_________________________________________
    |  |   |   |   |   |   |
    |  | Э | Т | О | Ш | И |  
    |__| Ф | Р | Д | Р | Е |__ 
       | В | Н | Е | Й | С |  |
       | П | А | Р | Т | Ы |  |
       |   |   |   |   |   |  |
_________________________________________

Таким образом, после разматывания ленты, шифротекст будет следующим «ЭФВПТРНАОДЕРШРЙТИЕСЫ».

Дешифровка

Для расшифровки адресат использовал палочку такого же диаметра, на которую он наматывал пергамент, чтобы прочитать сообщение. Преимущество шифра скитала состоит в простоте и отсутствии ошибок — очень важное качество на поле боя. Однако такой шифр может быть легко взломан. Например, метод взлома скиталы был предложен ещё Аристотелем. Метод состоит в том, что не зная точного диаметра палочки, можно использовать конус, имеющий переменный диаметр и перемещать пергамент с сообщением по его длине до тех пор, пока текст не начнёт читаться — таким образом дешифруется диаметр скиталы.

История

Скорее всего, впервые скитала упоминается греческим поэтом Архилохом, жившим в 7 веке до н. э. Другие греческие и римские писатели последующих веков также упоминают её, например Аполлоний Родосский (середина 3го века до н. э.) что ясно показывает использование скиталы в качестве криптографического устройства. Описание её работы приводится у Плутарха (50-120 до н. э.):

А скитала вот что такое. Отправляя к месту службы начальника флота или сухопутного войска, эфоры берут две круглые палки совершенно одинаковой длины и толщины. Одну они оставляют себе, другую передают отъезжающему. Эти палки и называют скиталами. Когда эфорам нужно сообщить какую-нибудь важную тайну, они вырезают длинную и узкую, вроде ремня, полосу папируса, наматывают её на свою скиталу, не оставляя на ней ни одного промежутка, так чтобы вся поверхность палки была охвачена этой полосой. Затем, оставляя папирус на скитале в том виде, как он есть, они пишут на нем то, что нужно, а написав, снимают полосу и без палки отправляют ее военачальнику. Так как буквы на ней стоят без всякой связи, но разбросаны в беспорядке, прочитать написанное он может, только взяв свою скиталу и намотав на нее вырезанную полосу, располагая ее извивы в прежнем порядке, чтобы, водя глазами вокруг палки и переходя от предыдущего к последующему, иметь перед собой связное сообщение. Полоса папируса называется, как и деревянная палка, «скиталой», подобно тому как измеряемый предмет называется по мере.
— Плутарх, Сравнительные жизнеописания (Лисандр), пер. М. Е. Сергеенко.

Ссылки

• Thomas Kelly, The myth of the skytale, Cryptologia, July 1998, pp. 244—260.
• Secret Language in Graeco-Roman antiquity. Thesis by Brigitte Collard that includes quotations of many ancient references to the scytale. (In French)

Система шифрования Скитала — миф и профанация.

Целью данной статьи является попытка развенчания мифа о, якобы, самой первой системе шифрования текста под названием «Скитала», «Сцитала» или «шифр древней Спарты». Я попробую показать вдумчивому читателю, что подобная система никакого отношения к древней истории не имеет, и на практике никогда не применялась.

Публикации в Интернете.

Как выяснилось, Большая Советская Энциклопедия ничего о Скитале не знает. Даль, Ожегов, Брокгауз и Эфрон как воды в рот набрали. Другие словари дали тот же результат.

Впервые о Скитале я узнал из Интернета в 2013 году. В Википедии есть небольшая страничка про неё, в которой голословные утверждения перемежаются с невероятными подробностями. В Википедии есть всё, даже то, чего нет.

Есть также несколько любительских сайтов, которые, после перепечатки из Википедии той статьи о Скитале, пытаются оживить этот интеллектуальный трупик. Ничего нового в них нет, и все они, к сожалению, на одно лицо. Поэтому считаю, что будет правильным, если в процессе изложения я буду обращаться только к Википедии, как к единственному источнику информации.

Итак, Википедия сообщает нам, что первыми «Скиталу» использовали античные греки и спартанцы. При этом Википедия даёт три ссылки на первоисточники. Две из них это современные печатные издания на английском и французском языках. Мы этих информационных посредников рассматривать не будем, опасаясь эффекта «испорченного телефона». А третья ссылка – это Плутарх, «Сравнительные жизнеописания». Перейдя по этой третьей ссылке, мы увидим, что одно из первых изданий «жизнеописания» вышло в 1470 году! Нашей Эры! Ни о каких «античных греках и спартанцах» в 15-м веке говорить, как вы понимаете, не приходится.

Таковы факты, а с ними не поспоришь.

Принцип шифровки.

Теперь посмотрим на саму систему шифровки «Скитала» с практической точки зрения.

Зададимся вопросом: зачем нужен был этот вид шифровки? Википедия утверждает, что такой вид использовался в двух сферах жизни:

— для передачи государственных секретов;

— во время военных действий.

Для первого пункта мы включим наше воображение. Допустим, что в столице какого-то государства сидят большие начальники и ведут широкую переписку с огромным бюрократическим аппаратом по всей стране и с посольствами других государств. И у каждого чиновника своя именная скитала. И у каждого большого начальника в столице имеется целый склад сотен, если не тысяч, вторых экземпляров именных скиталл. И ни один начальник или чиновник даже не догадывается, как можно расшифровать такую шифровку и смело доверяет ей самые страшные государственные тайны.

Какая идиллия! Просто душа поёт. Одно плохо – да сих пор не найдено ни одной ископаемой скиталы. Также нет ни одного музея, где её можно посмотреть. Даже Википедия приводит рисунок скиталы, а не её фотографию. Сплошная виртуализация!

Что касается военных действий, то позвольте напомнить, что на изготовление послания с помощью скиталы требуется время. И время не малое. А на войне малейшее промедление может стоить жизни. Поэтому использовались другие, более скоростные способы передачи данных: бой барабана, дым костров, звуки трубы и т. д. Но если вы твёрдо решили проиграть бой, то скитала вам в руки.

Дешифровка скиталы.

Википедия утверждает, что метод взлома шифра скиталы был предложен ещё Аристотелем. Якобы, «не зная точного диаметра палочки, можно использовать конус, имеющий переменный диаметр и перемещать пергамент с сообщением по его длине до тех пор, пока текст не начнёт читаться».

Уважаемые читатели, я честно пытался выполнить эту процедуру. С непомерным упорством, достойным лучшего применения, я снова и снова пытался наматывать на обычную морковку ленту новогоднего серпантина. Ругаясь и поминая недобрым словом Аристотеля, я два дня потратил на исследование этой пустышки и в результате пришёл к выводу, о котором теперь уверенно заявляю:

двигать витки ленты по конусу НЕВОЗМОЖНО.

И как следствие:

расшифровать текст скиталы с помощью конуса НЕВОЗМОЖНО.

Но не всё так плохо. В процессе работы меня постоянно преследовала мысль — почему за последние две тысячи триста лет со времён Аристотеля, никто не удосужился предложить ни одного усовершенствования самой скиталы и ни одного нового способа расшифровки? Даже без учёта теории Фоменко-Носовского можно сделать единственный вывод:

система шифрования «Скитала» придумана недавно.

И придумана она была умозрительно. Также и система её расшифровки была придумана умозрительно и на практике не проверялась. Это так называемый интеллектуальный брак. А чтобы придать цену этой пустышке, придумали участие какого-нибудь авторитета, желательно древнего, например — Аристотеля.

Для устранения этого брака я попробую предложить свои решения этих проблем. Прежде всего, нужно обратить внимание на то, что любая лента скиталы с написанным текстом будет выглядеть так, как на рисунке справа. Все буквы текста имеют наклон в одну сторону. Почему и как это происходит можно узнать из видеоролика, созданного мной в программе SolidWorks. Угол наклона букв (Х) зависит от двух параметров — ширины ленты (У) и диаметра намотки (Z). Зная Х и У, всегда можно вычислить Z. И никакого конуса для расшифровки нам не требуется. Но почему-то наш мифический «Аристотель» до этого не додумался.

Чтобы усложнить процесс взлома шифра можно наматывать ленту в один большой виток. В этом случае все буквы на ленте будут располагаться ровно, и рассчитать диаметр будет невозможно. В качестве основы может подойти обод специального колеса, как показано на рисунке слева. В таком колесе, особым образом расположенные ключевые спицы указывают на те буквы, которые нужно читать. Затем лента сдвигается на одну букву и опять прочитывается. Таких сдвигов должно быть несколько.

Также для усложнения расшифровки можно писать текст на обеих сторонах ленты. А если ещё более усложнить эту систему шифровки, то можно прийти к системе шифрования «Решётка», описанной мной ранее в другой статье.

И напоследок хочу предложить свою систему расшифровки текста написанного на ленте скиталы. Оказывается, что расшифровать такой текст можно гораздо быстрее, чем его написать. Для этого нужно иметь только циркуль. В полевых условиях подойдёт надломленная пополам веточка. В начале ставим один конец циркуля на первую букву ленты, а второй конец прижимаем к 5-й (или 6-й) букве. Затем, с тем же раствором циркуля и, не отрывая второго конца от 5-й буквы, переставляем первый конец на 10-ю букву. Так шагая по ленте, мы читаем каждую пятую букву. Если из этих букв сразу складывается слово, то читаем далее. Если слово не складывается, то увеличиваем раствор циркуля на одну букву и читаем каждую 6-ю, затем каждую 7-ю. И так до получения осмысленного текста. Замечу, что в этом случае нас совершенно не интересует диаметр скиталы.

Учитывая всё вышесказанное, позволю себе ещё раз повторить, что система шифрования «Скитала» была придумана недавно, несколько лет или максимум несколько десятилетий назад, никто над ней серьёзно не работал и уж тем более не использовал на практике. Потому, что такая глупость никому не нужна.

Telecar.

15 мая 2013 г.

Взламываем Древнюю Спарту

Один из древнейших шифров, описание которого дошло до наших дней, это — скитала, шифр Древней Спарты. Его использовали спартанские полководцы, чтобы передавать особо секретные военные указания. На войне, как на войне. Кто владеет сведениями, тот и победит. Но мы попробуем сделать скиталу сами, для мирных целей. У кого получится — тому приз!

В прошлый раз мы говорили о «пляшущих человечках». Это был, так называемый, шифр простой замены. Действительно, буквы естественного языка заменялись рисунками. Его нетрудно вскрыть, что и доказал Шерлок Холмс. Но спартанская скитала будет похитрее. Это уже перестановочный шифр. Т.е. в нём имеет значение расстановка символов, которые можно даже не изменять. Представьте, что перед вами рассыпано штук 50 магнитных буковок. Они точно складывались в какое-то предложение. Но вот в какое? Долго будете перебирать. Не верите?

ЗАДАНИЕ №1

А попробуйте восстановить, что было написано: «АААББВВИИЙЛНННОООООООПППРСССТТТУЧЫЬ».

Скитала — по-гречески «жезл» — представляла собой палку, на которую наматывали пергаментную ленту. На неё в строчку наносили послание. После чего разматывали и получали полоску со столбцом букв. Прочитать послание мог только тот, у кого был жезл-скитала того же диаметра («толщины»), что и у писавшего.

Время неумолимо. Погиб в бою царь Леонид. Пала великая Спарта. Был разгадан шифр хитрой скиталы. И сделал это не кто-нибудь, а выдающийся греческий ученый и философ Аристотель. Кстати, именно он был наставником царя Александра Македонского, завоевавшего полмира!

«Верный способ судить о характере и уме человека по выбору им книг и друзей».
Аристотель (384 г. до н.э. — 322 г. до н.э.)

И как же это ему удалось? Он предложил использовать вместо цилиндра фигуру, у которой диаметр изменяется. Передвигая ленту по такой фигуре, можно добиться, чтобы разрозненные буквы начали складываться в осмысленные слога и слова. Назовете эту фигуру?

Вы можете и сами сделать скиталу. Подойдут любые цилиндры. Толстые маркеры — очень хорошо, их обычно в комплекте несколько, можно раздать своим друзьям, чтобы они могли прочитать шифр. Или ручка от старой ненужной швабры (только нужно будет попросить папу или дедушку отпилить несколько одинаковых частей). А может, вылепите из глины такую же замысловатую, граненую, как и на рисунке выше?

ЗАДАНИЕ №2:

Получается: «ЭФВПТРНАОДЕРШРЙТИЕСЫ». А поперек — осмысленная фраза, прочитаете?

ЗАДАНИЕ №3:

Нам удалось перехватить следующее короткое сообщение:
«НАОАЕДСМНТСЯУЕПП». Ширина ленты с буквами ~1см. Попробуйте разгадать военный приказ!

Разгадайте все три шифровки и получите приз! Ответы присылайте на [email protected]. Авторы первых трех правильных ответов получат призы — первый приславший сможет выбрать книгу из серии Вот это книга!, второй и третий — скидку в магазине «Розового жирафа». Ждем ваших писем!

Хотите почувствовать себя знаменитым сыщиком? Для этого не нужно ехать в Лондон и искать несуществующий адрес по Бейкер-стрит. Но зато придется проявить внимательность, показать свои знания и немного подумать! Химические тайны и настоящие секреты криминалистики, изощренные загадки и шифры —. всё это ждёт вас в познавательном квесте для детей — «Лаборатория Шерлока Холмса».

Научное шоу для всей семьи «Лаборатория Шерлока Холмса» — совместный проект «Умной Москвы» и «Розового жирафа» — пройдет 23-30 марта. Купить электронные билеты можно здесь, а бумажные — здесь.

Другие выпуски блога: «Разгадайте шифр пляшущих человечков», «Как писать симпатическими чернилами»

Перестановочный шифр — Википедия. Что такое Перестановочный шифр

Шифр перестано́вки — это метод симметричного шифрования, в котором элементы исходного открытого текста меняют местами. Элементами текста могут быть отдельные символы (самый распространённый случай), пары букв, тройки букв, комбинирование этих случаев и так далее. Типичными примерами перестановки являются анаграммы.
В классической криптографии шифры перестановки можно разделить на два класса:

• Шифры одинарной (простой) перестановки — при шифровании символы открытого текста перемещаются с исходных позиций в новые один раз.
• Шифры множественной (сложной) перестановки — при шифровании символы открытого текста перемещаются с исходных позиций в новые несколько раз.

В качестве альтернативы шифрам перестановки можно рассматривать подстановочные шифры. В них элементы текста не меняют свою последовательность, а изменяются сами.

История

Точное время появления шифра перестановки не известно. Вполне возможно, что писцы в древности переставляли буквы в имени своего царя ради того, чтобы скрыть его подлинное имя или в ритуальных целях^[1].

Одно из древнейших известных нам шифровальных устройств — Скитала. Бесспорно известно, что скитала использовалась в войне Спарты против Афин в конце V века до н. э.^[2][3]

Прародителем анаграммы считают поэта и грамматика Ликофрона, который жил в Древней Греции в III веке до н. э. Как сообщал византийский автор Иоанн Цец, из имени царя Птоломея он составил первую из известных нам анаграмм: Ptolemaios — Аро Melitos, что в переводе означает «из мёда», а из имени царицы Арсинои — как «Ion Eras» (фиалка Геры)^[4].

Шифры простой перестановки

Как правило, при шифровании и дешифровании шифра простой перестановки используется таблица перестановок:

Первая строка — позиция символа в открытом тексте, вторая строка — позиция в шифрограмме. Таким образом, при длине сообщения n{\displaystyle n} символов существует ровно n! {\displaystyle n!\ } ключей.

Шифры маршрутной перестановки

Широкое распространение получили так называемые маршрутные перестановки, использующие некоторую геометрическую фигуру (плоскую или объемную). Преобразования состоят в том, что отрезок открытого текста записывается в такую фигуру по некоторой траектории, а выписывается по другой траектории. Пример данного шифра — шифр Скиталы.

Шифр табличной маршрутной перестановки

Наибольшее распространение получили маршрутные шифры перестановки, основанные на прямоугольниках (таблицах).
Например, можно записать сообщение в прямоугольную таблицу по маршруту: по горизонтали, начиная с верхнего левого угла, поочередно слева направо. Сообщение будем списывать по маршруту: по вертикалям, начиная с верхнего правого угла, поочередно сверху вниз.

ОТКРЫТЫЙ ТЕКСТ: пример маршрутной перестановки

КРИПТОГРАММА: ешоеомрнрниатеаирмупткпррйсв

Обращение описанных шагов не представит труда при расшифровании^[5].

Шифр вертикальной перестановки

Широкое распространение получила разновидность маршрутной перестановки — вертикальная перестановка. В этом шифре также используется прямоугольная таблица, в которую сообщение записывается по строкам слева направо. Выписывается шифрограмма по вертикалям, при этом столбцы выбираются в порядке, определяемом ключом.

ОТКРЫТЫЙ ТЕКСТ: пример маршрутной перестановки
КЛЮЧ:           (3, 1, 4, 2, 5)

КРИПТОГРАММА: рмупткмрнрнпррйсвиатеаиешоео

Заполнять последнюю строку таблицы «нерабочими» буквами нецелесообразно, так как криптоаналитик, получивший данную криптограмму, получает сведения о длине числового ключа^[6].

Шифр «поворотная решётка»

Решётка Кардано

В 1550 году итальянский математик Джероламо Кардано (1501—1576) в книге «О тонкостях» предложил новую технику шифрования сообщений — решётку.

Изначально решётка Кардано представляла собой трафарет с отверстиями, в которые записывали буквы, слоги или слова сообщения. Затем трафарет убирали, а свободное место заполняли более или менее осмысленным текстом. Такой метод сокрытия информации относится к стеганографии.

Позднее был предложен шифр «поворотная решётка» — первый транспозиционный (геометрический) шифр. Несмотря на то, что существует большая разница между изначальным предложением Кардано и шифром «поворотная решётка», методы шифрования, основанные на трафаретах, принято называть «решётками Кардано».

Четыре позиции решётки

Для шифрования и дешифрования с помощью данного шифра изготовляется трафарет с вырезанными ячейками. При наложении трафарета на таблицу того же размера четырьмя возможными способами, его вырезы полностью должны покрывать все клетки таблицы ровно по одному разу.

При шифровании трафарет накладывают на таблицу. В видимые ячейки по определённому маршруту вписывают буквы открытого текста. Далее трафарет переворачивают три раза, каждый раз проделывая операцию заполнения.

Шифрограмму выписывают из получившейся таблицы по определённому маршруту. Ключом являются трафарет, маршрут вписывания и порядок поворотов.

Данный метод шифрования использовался для передачи секретной информации нидерландскими правителями в 1740-х годах. Во время Первой мировой войны армия кайзера Вильгельма использовала шифр «поворотная решётка». Немцы использовали решётки разных размеров, однако очень недолго (четыре месяца), к огромному разочарованию французских криптоаналитиков, которые только-только начали подбирать к ним ключи. Для решёток разных размеров французы придумали собственные кодовые имена: Анна (25 букв), Берта (36 букв), Дора (64 буквы) и Эмиль (81 буква)^[1][7].

Шифры сложной перестановки

В данном классе шифров перестановки используется идея многократной перестановки символов или повторного шифрования уже зашифрованного сообщения.

Шифр двойной перестановки

При шифровании шифром двойной перестановки в таблицу по определённому маршруту записывается текст, затем переставляются столбцы и строки. Далее по определённому маршруту выписывается шифрограмма.

Ключом к шифру являются размер таблицы, маршруты вписывания и выписывания, порядки перестановки столбцов и строк. Если маршруты являются фиксированными величинами, то количество ключей равно n!m!{\displaystyle n!m!}, где n{\displaystyle n} и m{\displaystyle m} — количество строк и столбцов в таблице^[8].

ОТКРЫТЫЙ ТЕКСТ: двойная перестановка
МАРШРУТ ВПИСЫВАНИЯ: слева - направо
МАРШРУТ ВЫПИСЫВАНИЯ: сверху - вниз
СТОЛБЦЫ: ( 3, 1, 4, 2)
СТРОКИ: ( 3, 2, 4, 1, 5)

КРИПТОГРАММА: аавркопйстндевняоеа

Криптоанализ

При дешифровании текста используют частотные характеристики открытого текста. Однако для получения устойчивой картины длина послания должна быть существенно больше ключа. Одной из наиболее устойчивых характеристик осмысленного текста является отсутствие запретных биграмм (пара соседних букв). Например, биграммы «Ъ + Ь», «гласная + Ь», «пробел + Ь». Знание и использование частотной диаграммы открытого текста значительно упростит дешифрование шифра перестановки^[9].

Примечания

1. ↑ ^{1 2} Фред Б. Риксон, 2011.
2. ↑ Фукидид. История I 131, 1.
3. ↑ Дориченко, 1994.
4. ↑ Lives of the Hellenistic Poets // Attalus: Sources for Greek and Roman history. (англ.)
5. ↑ Алферов, 2002, с. 96.
6. ↑ Алферов, 2002, с. 97.
7. ↑ Бабаш, 2007.
8. ↑ Алферов, 2002.
9. ↑ Бабаш, 2007, с. 136.

Литература

• А. П. Алферов, А. Ю. Зубов, А. С. Кузьмин, А. В. Черёмушкин. Основы криптографии. — Гелиос АРВ, 2002. — ISBN 5-85438-137-0.
• А. В. Бабаш, Г. П. Шанкин. Криптография. — М. СОЛОН-ПРЕСС, 2007. — ISBN 5-93455-135-3.
• Фред Б. Риксон. Коды, шифры, сигналы и тайная передача информации. — Астрель, 2011. — ISBN 978-5-17-074391-9.
• Дориченко С. А., Ященко В. В. 25 этюдов о шифрах: Популярно о современной криптографии. — Теис, 1994. — ISBN 5-7218-0014-3.

«Такое не взломает даже квантовый компьютер» – Огонек № 19 (5564) от 20.05.2019

Сенсация: в Бристольском университете якобы смогли прочесть самую таинственную рукопись мира — манускрипт Войнича. «Огонек» разобрался, как находят скрытое и расшифровывают тайное.

Британский лингвист Герард Чешир удивил мир: он утверждает, что смог прочесть легендарный манускрипт Войнича. Речь про иллюстрированный кодекс XV века, найденный книготорговцем Уилфридом Войничем и состоящий из 240 страниц загадочного текста с астрономическими знаками, растениями, сосудами и людьми. Правда, утверждается, что это вовсе не шифр, а текст на давно утраченном — протороманском — языке. Сам манускрипт представляет собой справочник по разным вопросам (в частности, по медицине и истории), составленный доминиканскими монахами для Марии Кастильской, королевы Арагона. Вся рукопись целиком пока не прочитана, но Герард обещает завершить начатое: еще в апреле он представил первые результаты на суд коллег и общественности в журнале Romance Studies. Остается дождаться реакции — такие сенсационные заявления звучат не в первый раз.

Сергей Владимиров, автор труда по защите информации, ученый (МФТИ)

Впрочем, вне зависимости от того, чем закончится история с манускриптом Войнича, можно смело констатировать: криптография сегодня на пике моды. В информационном поле то и дело всплывают новости о расшифровке таинственных посланий, а с экранов не сходят сериалы о специалистах-шифровальщиках. Сразу два таких сериала (отечественный «Шифр» и британский «Код убийства») напомнили о военной (и послевоенной) истории криптографии. С одной из самых известных легенд того времени — взлома немецкой шифровальной машины «Энигмы» — мы и начали разговор с ученым (МФТИ), автором труда по защите информации Сергеем Владимировым.

— Вы наверняка знаете про то, как британцы взломали «Энигму», кинематографисты не устают снимать фильмы на эту тему. Достижение и правда столь выдающееся?

— Как вам сказать… Некоторые считают, что благодаря взлому «Энигмы» длительность Второй мировой войны сократилась на пару лет. Напомню, что немцы использовали эту роторную машину для шифрования и расшифровки секретных сообщений, причем такие аппараты существовали и у американцев, и у нас. Однако история, конечно, приобрела всемирную известность благодаря своим масштабам: количество шифровок «Энигмы» исчислялось тысячами.

Приоритет в ее расшифровке принадлежит полякам — трем специалистам из «Бюро Шифров» — подразделения польской военной разведки. Сама «Энигма», по сути, представляла собой плохой полиалфавитный шифр, плохой в том смысле, что ключи соседних букв были связаны по определенным правилам — в механическом устройстве невозможно по-другому. Но если поляки занимались в основном ручной расшифровкой, то британцы из Блетчли-парка создали электромеханические машины, помогавшие взломать немецкий код. В том числе для взлома шифров они собрали первый в мире компьютер, вот почему эту историю трудно переоценить. К сожалению, науки у нас развиваются в тени войн. Первая мировая война — это механическая криптография и криптоаналитика (взлом шифров.— «О»), Вторая мировая — это Блетчли-парк и «Энигма»

Шон Миллер: Блуждающий кодер

[Теперь в основном исторический. См. ETA для достижения того же эффекта с закладками и ETA 2 для достижения такого же эффекта с Hydra, что еще лучше.]

Вчерашняя сессия коучинга Emacs с Сашей Чуа включала в себя боковую панель для перехода к каталогам по умолчанию и их установки. .Emacs.d Саши для этого использует регистры, а ее код устанавливает значения по умолчанию и цели org-refile.

Позже я обнаружил, что у меня есть шесть ярлыков, о которых я забыл, которые устанавливают каталог по умолчанию и открывают либо dired, либо определенный файл:

(global-set-key (kbd «C-c C-g C-c»)
(лямбда ()
(интерактивный)
(setq default-directory «~ /.emacs.d / «)
(dired». «)))

(global-set-key (kbd «Cc Cg Ch»)
(lambda ()
(интерактивный)
(setq-default-directory «~ / Dropbox / gesta /»)
(find-file «2015.org») ))

Но забытое решение не в счет, и необходимость помнить трехуровневые привязки клавиш тоже не помогает.

Общее решение второй проблемы состоит в том, что за неполной привязкой ключа следует ? открывает буфер справки со всеми привязками, начиная с sequence. C-c C-g? на моей машине дало:

Глобальные привязки, начинающиеся с C-c C-g:
привязка клавиш
— ——-

C-c C-g C-c ??
C-c C-g C-d ??
C-c C-g C-e по-английски
C-c C-g C-f по-французски
C-c C-g C-h ??
C-c C-g C-p ??
C-c C-g C-r ??
C-c C-g C-u ??
C-c C-g C-w ??

Мы можем сделать это более полезным, переключившись с определения анонимно встроенных функций привязки клавиш к перемещению их в их собственные именованные функции, например:

(defun my / to-emacs ()
(интерактивный)
(setq default-directory «~ /.emacs.d / «)
(dired». «))

(defun my / to-today ()
(интерактивный)
(setq default-directory «~ / Dropbox / gesta /»)
(find-file «2015.org»))

(global-set-key (kbd «C-c C-g C-c») ‘my / to-emacs)
(global-set-key (kbd» C-c C-g C-h «)‘ my / to-today)

Что исправляет те два ?? записей:

C-c C-g C-c my / to-emacs
C-c C-g C-h my / to-today

Еще одна проблема заключается в том, что я перегружал C-c C-g тремя разными типами команд.Давайте сделаем C-x j ярлыком специально и только для перехода в новый каталог по умолчанию и извлечем несколько повторяющихся методов, пока мы в нем. После:

(defun my / to-file (файл каталога)
(интерактивный)
(setq default-directory dir)
(файл find-file))

(defun my / to-dir (dir)
(интерактивный)
(setq default-directory dir)
(dired «.»))

(defun my / to-gesta-file (файл)
(интерактивный)
(my / to-file «~ / Dropbox / gesta /» файл))

(defun my / to-emacs-config ()
(интерактивный)
(my / to-file «~ /.emacs.d / «» sean.org «))

(defun my / to-autrui ()
(интерактивный)
(my / to-dir «~ / code / autrui /»))

(defun my / to-gesta ()
(интерактивный)
(my / to-dir «~ / Dropbox / gesta /»))

(defun my / to-today ()
(интерактивный)
(my / to-gesta-file «2015.org»))

(defun my / to-readings ()
(интерактивный)
(my / to-gesta-file «readings.org»))

(defun my / to-Writings ()
(интерактивный)
(my / to-gesta-file «Writings.org»))

(defun my / to-twc ()
(интерактивный)
(my / to-dir «~ / Dropbox / gesta / twc /»))

(global-set-key (kbd «Cx je») ‘my / to-emacs-config)
(global-set-key (kbd «Cx ja»)’ my / to-autrui)
(global-set- ключ (kbd «Cx jg») ‘my / to-gesta)
(global-set-key (kbd «Cx jh»)’ my / to-today)
(global-set-key (kbd «Cx jr») ‘my / to-readings)
(global-set-key (kbd «Cx jw»)’ my / to-Writings)
(global-set-key (kbd «Cx jt») ‘my / to-twc)

C-x j? тогда дает:

Глобальные привязки, начинающиеся с C-x j:
привязка клавиш
— ——-

Cx ja my / to-autrui
Cx je my / to-emacs-config
Cx jg my / to-gesta
Cx jh my / to-today
Cx jr my / to-readings
Cx jt my / to-twc
Cx jw my / to-Writings

Что является улучшением, но меню справки «Привязки, начинающиеся с» не являются интерактивными: нам все равно нужно либо запомнить привязку трехуровневых клавиш, либо ввести C-x j? , чтобы найти список, а затем введите C-x j h (скажем), чтобы получить конкретный ярлык, который мы хотим.Было бы неплохо, если бы мы могли обойти C-x j? , и он предложит нам еще одного персонажа, чтобы выбрать, какой из семи прыжков мы хотим.

Примерно так, по факту:

(defun my / pick-destination (выбрать)
(interactive «ce = ~ / .emacs.d / sean.org a = ~ / code / autrui / g = ~ / Dropbox / gesta / h =… / 2015.org r =… / readings.org w =… / Writings.org t =… / twc /? «)
(case pick
(? e (my / to-emacs-config))
(? a (my / to- autrui))
(? g (my / to-gesta))
(? h (my / to-today))
(? r (мои / to-чтения))
(? w (мои / to-записи) )
(? T (my / to-twc))))

(global-set-key (kbd «C-x j?») ‘My / pick-destination)

interactive "c… принимает один символ (см. Дополнительные параметры здесь), поэтому условное выражение относится к символу, который в Emacs Lisp представлен ? , за которым следует символ {n}.Если бы было одно условие, мы могли бы использовать (when (char-equal? ​​E pick) {n}, но, поскольку их семь, мы ищем вместо Emacs Lisp эквивалент оператора switch и находим его в case (псевдоним для cl-case ).

Так что он делает, когда вы набираете C-x j? , предоставляет подсказку опций в эхо-области внизу экрана, и если вы вводите одну из значащих букв, она использует этот ярлык по умолчанию.

Пуристы, вероятно, предпочли бы привязать ’my / pick-destination к чему-то другому, кроме C-x j? (скажем, C-x j j j ), так что если мы когда-нибудь привяжем другие команды к чему-то, начиная с C-x j , мы все равно сможем обнаружить их с помощью C-x j? .Его также проще печатать, потому что для третьего элемента не требуется клавиша Shift. Продемонстрировав, что мы могли бы опередить C-x j? , если бы мы захотели, я, вероятно, встал на сторону пуристов в этом вопросе.

И мы закончили. Зафиксировать.

ETA: более простые способы сделать это

Это работает, но, поскольку (см. Комментарий Саши ниже) всегда есть более простые способы сделать это:

Простой код

find-file либо откроет файл, либо откроет dired, если ему будет передан каталог вместо файла, а открытие файла или каталога изменит каталог по умолчанию.Таким образом, мы можем заменить все извлеченные методы ’my / to-file и ’ my / to-dir простыми вызовами find-file :

(defun my / to-emacs-config ()
(интерактивный)
(find-file «~ / .emacs.d / sean.org»))

(defun my / to-autrui ()
(интерактивный)
(find-file «~ / code / autrui /»))

… и т.д…

Использование закладок (без специального кода, даже проще)

В то время как ’my / pick-destination обходит неинтерактивный характер ? ( помощь-пополнение минибуфера , e.г. C-c C-g? для списка дополнений до C-c C-g ), использование прямых закладок позволяет сделать это без специального кода:

C-x r m {имя} RET ;; набор закладок ;; устанавливает закладку {named} в текущем месте
C-x r b {name} RET ;; закладка-прыжок ;; перейти к закладке {named}
C-x r l ;; список-закладки ;; перечислить все закладки

Итак, установив закладки в одних и тех же семи местах, в файлах или каталогах, мы можем перечислить закладки и получить

% Файл закладок
autrui ~ / code / autrui /
emacs ~ /.emacs.d / sean.org
gesta ~ / Dropbox / gesta /
сейчас ~ / Dropbox / gesta / 2015.org
чтений ~ / Dropbox / gesta / readings.org
twc ~ / Dropbox / gesta / twc /
записей ~ /Dropbox/gesta/writings.org

И этот список является интерактивным . Или мы могли бы позвонить C-x r b ( закладка-переход ) и начать вводить нужное место назначения. (Если нам надоест печатать, мы можем сократить имена закладок до отдельных символов, помня, что Cx rl ( list-bookmarks ) даст нам таблицу перевода, если мы забудем, и тогда мы вернемся к пяти нажатие клавиш от любой закладки без необходимости добавления дополнительного кода.)

Использование закладки + (а также описание и настройка лиц)

Если мы хотим иметь возможность делать более сложные вещи с закладками — помечать их, аннотировать их, переименовывать, запускать dired-подобные команды в списке закладок — мы можем взять пакет Bookmark + и (требуется 'закладка +) в нашем .emacs. (Сделав это, например, если мы нажмем e рядом со строкой в ​​списке закладок, мы сможем отредактировать запись lisp для закладки, переименовать ее, изменить место назначения или посмотреть, сколько раз она использовалась.)

Одна проблема, с которой я столкнулся с bookmark +, заключалась в том, что список закладок отображался неразборчиво темно-синим цветом на черном фоне. Чтобы исправить это, мне нужно было навести курсор на одно из темно-синих на черном именах закладок и набрать Mx describe-face , и он сообщил лицо (на Emacs для стиля {n}) персонажа в этом case Описать лицо (по умолчанию `bmkp-local-file-without-region '): . Нажав Enter, я попал в буфер, который описал лицо и предоставил ссылку настроить это лицо в конце первой строки.Я перешел (нажал Enter) по этой ссылке, чтобы перейти к настраиваемому буферу лица, который позволил мне изменить стиль для этого элемента. На линии:

[X] Передний план: синий [Выбрать] (образец)

Я последовал (нажал ввод) Выбрать, он открыл буфер с параметрами цвета, я прокрутил до более видимого, снова нажал ввод и вернулся в буфер настройки лица, затем перешел к ссылке «Применить и сохранить» и снова нажал Enter. Возвращаясь к списку закладок, закладки были видны.Изменение сохраняется для будущих сеансов в файле init.el :

(custom-set-faces
;; custom-set-faces был добавлен Custom.
;; Если вы отредактируете его вручную, вы можете испортить его, так что будьте осторожны.
;; Ваш файл инициализации должен содержать только один такой экземпляр.
;; Если их несколько, они не будут работать правильно.
‘(bmkp-local-file-without-region ((t (: foreground «green»)))))

ETA 2: Использование Hydra вместо

Хейкки Лехваслайхо предложил вместо этого использовать Hydra, и, поскольку решение для создания закладок требовало пары дополнительных нажатий клавиш, а мне все равно было любопытно, что такое гидра, я подумал, что попробую.

(требуется ‘hydra)
(global-set-key
(kbd «Cc j»)
(defhydra hydra-jump (: color blue)
«jump»
(«e» (find-file «~ / .emacs) .d / sean.org «)» .emacs.d «)
(» c «(find-file» ~ / .emacs.d / Cask «)» Cask «)

(«a» (find-file «~ / code / autrui /») «autrui»)
(«h» (find-file «~ / Dropbox / gesta / 2015.org») «hodie»)
(» r «(find-file» ~ / Dropbox / gesta / readings.org «)» readings «)
(» w «(find-file» ~ / Dropbox / gesta / Writings.org «)» Writings «)
(» t «(find-file» ~ / Dropbox / gesta / twc / «)» twc «)))

Мне нравится.Мы вернулись к трем нажатиям клавиш вместо пяти, и, поскольку мы предоставляем метки для команд, мы также получаем описательный, интерактивный и самообновляющийся индекс, что было большим преимуществом маршрута закладок. Если вы нажмете C-c j и не продолжите сразу, появится запрос:

jump: [e]: .emacs.d,: Cask, [a]: autrui, [h]: hodie, [r]: чтения, [w]: записи, [t]: twc.

Намного лучше. Спасибо за подсказку, Хейкки!

.

определение блуждания по The Free Dictionary

Наконец, измученная горем и усталостью, она заснула и ей приснилось, что она блуждает по цветущему лугу, когда она подошла к хижине, где нашла старую ведьму, которая обещала вернуть ей мужа. — Черные холмы. — Скалистые горы. — Блуждающие и хищные орды. И что бы ни случилось со мной в судьбе и опыте, там будет и странствие, и восхождение на горы: в конце концов, человек переживает только себя. » Чтобы предотвратить мое блуждание, я не делаю этого. Не знаю где — потому что я начинаю понимать, что я только что вернулся и что я снова потеряю себя — сделай это, дорогой мальчик! » Казалось, что во всем огромном беспорядочном доме никого не было, но ее собственное маленькое «я», бродящее вверх и вниз по узким и широким проходам, где ей казалось, что никто, кроме нее самой, никогда не ходил.Одним из них был капитан Стюарт из британской армии, джентльмен с благородными связями, который развлекался странствованием по Дальнему Западу; при этом он жил в охотничьем стиле; сопровождение различных банд торговцев, звероловов и индейцев; Вино, которое напоминает о весеннем сиянии, На соломе внезапный ливень, Кроткий ученый в беседке, Где высокие бамбуковые тени отбрасывают свои тени, Белые облака в небесах недавно очистились , И блуждая крыльями в глубине деревьев, Затем, покрытый зеленой тенью, он видит поток, пенящийся в простое; Вокруг его сна падают мертвые листья; Спокойный, как звездчатая хризантема, Он отмечает, что наступает сезон славы, И читает книги, которые никогда не приедаются.Итак, мы подошли, наконец, к другому чуду, вызывающему глубокий и непреходящий интерес — настоящему дому, где когда-то жил несчастный негодяй, который более восемнадцати веков прославился в песнях и сказках как Бродячий еврей. мечтая среди розовых листьев, Тистлдаун бродила по саду, но когда сон и отдых вернули силы, необходимые для остроты душевных страданий, — когда на следующее утро она лежала, глядя на сгущающийся свет, что было похоже на жестокую задачу. — хозяин вернулся, чтобы призвать ее к новому витку ненавистного безнадежного труда — она ​​начала думать, какой курс ей выбрать, вспомнить, что все ее деньги пропали, взглянуть на перспективу дальнейшего блуждания среди незнакомцев с новой ясностью. на нем по опыту ее путешествия в Виндзор.Затем из города, пока он еще спал, двое бедных авантюристов вышли, блуждая, не зная, куда: «От росистой зари до росистой ночи, И пусть один с вами скитается».
.