Прямоугольная решетка Кордано с размерностью (2n х 2m)

№1: 180⁰ №2:

(по гориз.оси)

№3 180° №4

(180°по верт.оси) (в плоскости)

а) шифрование C = f(S,k):

S = {КОЛУМБ АМЕРИКУ ОТКРЫЛ}, l_s = 19;

К ключ – комбинация окон при 4х поворотах решетки, открывающая все ячейки без наложения (совпадения)

а1) Поворот на 180° от №1 к №2;

а2) Поворот вокруг вертикальной оси на 180° от №2 к №3;

а3) Поворот на 180° от №3 к №4.

Далее оставшиеся окна дополняются символами из алфавита. Итоговая матрица:

Л	К	А	О	Б	Л
У	В	М	Г	Б	Д
У	А	О	М	Т	Е
Р	К	И	Р	К	Ы

ЛКАО БЛУВ

C = МГБД УАОМ

ТЕРК ИРКЫ

б) Дешифрование S = f(S,k) вычисляем количество строк

Процесс выполняется в обратном порядке.

в) Криптостойкость высокая, двойная перестановка по строкам и столбцам.

Выбор ключа Кордано

Во внутреннем квадрате 4 ячейки / 4 положения = 1 окно. В окружающем кольце (ближнем к квадрату) 12 ячеек / 4 положения = 3 окна. Во внешнем кольце 20 ячеек / 4 положения = 5 окон. В итоге – 9 окон.

Магический квадрат

Квадрат, в котором суммы чисел по строкам, столбцам и диагоналям одинаковы.

Из квадратов: 3 х 3 – 1 магический квадрат

4 х 4 – 880 шт.

5 х 5 – 250000 шт.

Считается, что шифротекст, составленный по ключу магического квадрата, охраняет и магия.

Пример:

			13

а) Шифрование

Выполняется в порядке расстановки символов исходника по пронумерованным ячейкам квадрата (натуральный ряд: 1,2,…n). Ключ – магический квадрат.

S = ПУНКТ НАЗНАЧЕНИЯ L_S = 15 симв.

∑=34

C = АНУН ТАЧЗ ННАЕ КЯИП

б) Дешифрование

Выполняется в обратном порядке. Выводим натуральный ряд и заменяем его исходником.

в) Криптостойкость

Высокая криптостойкость. Меняется статистическая структура исходника.

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.