4. Шифры замены.

Шифр Цезаря – каждый символ заменяется на символ через 2 буквы. Можно варьировать направление и сдвиг.

Полебианский квадрат

ч	А
	С		Г
			Д
	И		М
Е			З

Квадрат n*n в который случайным образом записываются буквы алфавита. По квадрату таблицы находится символ шифруемый и заменяется на символ в том же столбце но на одну строчку выше. При расшифровании манипуляции повторяются наоборот – по строке ниже.

Далее появился шифр Гронсфельда, который действительно сложно расшифровать. Шифр гронсфельда предполагал использование числового ключа в десятичной системе. Для этого ключ располагали под цифрами сообщения и получали шифротекст в том же алфавите, но используя разные сдвиги. Само собой уже здесь появился как раз тот способ, если ключ короче исходного текста, то он начинает циклически повторять. Если ключ длиннее – то часть его отбрасывается и шифр действительно является шифром достаточно стойким, но ограниченным использованием цифр ключа, т.е. у него всего 9 вариаций.

Символ	в	г	е	з	м	г
Сдвиг (ключ)	1	4	5	7	2	3

Развитием шифра гронсфельда является шифр Виженера. Для алфавита из n символов формируется таблица n*n. В каждой следующей строке появляется циклический сдвиг на один символ.

Шифрование осуществляется следующим образом – по символу открытого текста выделяется соответствующий столбец, а по символу ключа выделяется соответствующая строка. Символ шифротекста находится на пересечении.

	а	б	в	…	я
а	а	б	в	…	я
б	я	а	б	..	ю
в	ю	я	а	..	э
…
я					а

Вба – текст. Ключ – ббв. Шифротекст – ббю. Недостаток – если ключ=текст, то шифротекст = ааа.

Расшифрование осуществляется следующим образом – по символу ключа выделяется строка, далее в этой строке находится символ шифротекста, который фиксирует столбец, вверху которого мы берем символ открытого текста.

Совершенно очевидно, что этот шифр может быть модифицирован массой способов – направление сдвига, расположение символов случайным образом, замена столбцов, можем менять таблицу случайным образом после шифрования каждого символа. Стойкость этого шифра теоретически можно довести до бесконечности и получить не раскрываемый шифр виженера, но это не имеет смысла:

1) Нам не хватит символов.

2) Если мы берем ключ равный шифрованной строке, получится нераскрываемый ключ.