6 Перестановочные шифры. Преобразуют сообщение, переставляя его элементы, но не изменяя их.

Простой перестановочный шифр с фиксированным периодом n подразумевает разбиение исходного текста на блоки по n символов и использование для каждого такого блока некоторой перестановки E. Ключом такого шифра является используемая при шифровании перестановочная матрица P или вектор t, указывающий правило перестановки. Таким образом, общее число возможных ключей определяется длиной блока n и равно n!. При дешифрации используется матрица обратной перестановки D, являющаяся обратной к матрице P по умножению, то есть D*P=I, где I — единичная матрица

ПРИМЕР перестановочной криптограммы, которая составляется при помощи так называемого “ключевого слова”.

Буквы текста, который должен быть передан в зашифрованном виде, первоначально записываются в клетки прямоугольной таблицы, по ее строчкам.

Буквы ключевого слова пишутся над столбцами и указывают порядок (нумерацию) этих столбцов. Чтобы получить закодированный текст, надо выписывать буквы по столбцам с учетом их нумерации.

Пусть текст таков: “давосемьикс самые няшные ребята в кпи”. Используем для записи текста, в котором 32 букв, прямоугольную таблицу 6х6, в качестве ключевого возьмем слово из 6 букв нудела, столбцы занумеруем в соответствии с положением букв ключевого слова в алфавите. В результате получится следующая кодовая таблица:

н	у	д	е	л	а
5	6	2	3	4	1
д	а	в	о	с	е
м	ь	и	к	с	с
а	м	ы	е	н	я
ш	н	ы	е	р	е
б	я	т	а	в	к
п	и

Выписывая буквы из столбцов таблицы в порядке, соответствующем числам во второй строке (т.е. сначала из шестого, затем из третьего и т.д.), получаем такую шифровку:

есяеквиыытокееасснрвдмашбпаьмняи

Ключевое слово известно, конечно, и адресату, который поэтому без труда расшифрует это сообщение. Но для тех, кто этим ключом не владеет, восстановление исходного текста весьма проблематично (хотя в принципе и возможно). Частотный анализ здесь по вполне понятным причинам не решает задачи. В лучшем случае он позволяет предположить, что было применено перестановочное кодирование.

Использование ключевого слова, конечно, не обязательно, можно было указать нумерацию столбцов цифровым ключом, в данном случае числом 562341. Слово удобнее, если ключ надо хранить в голове(что немаловажно для конспирации).

7. Одноразовые шифровальные блокноты и их применение.

Область применения

Примерный вид страницы шифроблокнота

На практике можно один раз физически передать носитель информации с длинным истинно случайным ключом, а потом по мере необходимости пересылать сообщения. На этом основана идея шифроблокнотов: шифровальщик при личной встрече снабжается блокнотом, каждая страница которого содержит ключ. Такой же блокнот есть и у принимающей стороны. Использованные страницы уничтожаются.

Кроме того, если есть два независимых канала, в каждом из которых вероятность перехвата низка, но отлична от нуля, шифр Вернама также полезен: по одному каналу можно передать зашифрованное сообщение, по другому — ключ. Для того чтобы расшифровать сообщение, перехватчик должен прослушивать оба канала.

Шифр Вернама может применяться, если есть односторонний защищённый канал: ключ передаётся в одну сторону под защитой канала, сообщения в другую сторону защищаются ключом.

Не является шифром Вернама, но близка к нему схема одноразовых кодов: например, кодовое слово «Альфа» означает «Возвращаюсь».