Элементы криптоанализа шифров перестановки.

Рассмотрим основные идеи, используемые при вскрытии вертикальных перестановок. Во-первых, буквы к-ого столбца, заполненного прямоугольника, выписываются в криптограмму подряд, т.е. криптограмма разбивается на отрезки, являющиеся столбцами таблицы. Поэтому при дешифровании нужно попытаться соединить две группы последовательных букв криптограммы так, что бы они образовывали хорошие (читаемые) с точки зрения обычного текста комбинации. Для этого естественно использовать наиболее частые биграммы открытого текста, которые можно составить из букв рассмотренного шифрованного текста. Если до первой пробы выбрано сочетание «ст» (самая частая биграмма русского языка), то можно по очереди приписывать каждой букве «с» криптограммы каждую букву «т» из нее. При этом несколько букв, стоящих до и после букв «с» и до и после букв «т» соединяются в пары, т.е. получаются два столбца букв, стоящих рядом, конечно, неизвестной длины столбцов, но некоторые ограничения на них можно предположить, используя положение конкретных букв. Столбцы должны иметь одинаковые длины или первый столбец может быть длиннее второго на одну букву, и тогда эта буква последняя буква сообщения. Если приписываемые друг к другу буквы разделены двумя буквами, то можно составить в соседних столбцах не более трех пар, и длина каждого столбца не превышает четырех. Кроме того ограничением может служить появление запретной биграммы (например, гласная + мягкий знак). Для выбранного сочетания «ст» получается по одной паре столбцов для каждого конкретного выбора букв «ст» из криптограммы. Из них целесообразно отобрать пару, которая содержит наиболее частые биграммы.

При автоматизации этого процесса можно приписывать каждой биграмме вес, равный частоте ее появления в открытом тексте, тогда целесообразно отобрать ту пару столбцов, которая имеет наибольший вес. Появление одной биграммы с низкой частотой может указывать на то, что длину столбца нужно ограничить. Выбрав пару столбцов аналогичным образом можно подобрать к ним третий (справа или слева) и т.д.

Рассмотренные алгоритм существенно упрощается при использовании вероятных слов, т.е. слов, которые могут встретиться в тексте с наибольшей вероятностью.

Рассмотрим метод, применяемый к любым шифрам перестановки. Допустим, что к двум или более сообщениям (или отрезкам сообщений) одинаковой длины применяется один и тот же шифр перестановки. Тогда, очевидно, что буквы, которые находились на одинаковых местах в открытом тексте, окажутся на одинаковых местах в шифрованном тексте. Выпишем шифрованные сообщения одно под другим так, что первые буквы всех сообщений оказываются в первом столбце, вторые во втором и т.д.

Если предположить, что две конкретные буквы в одном из сообщений идут одна за другой в открытом тексте, то буквы, стоящие на тех же местах в каждом из оставшихся сообщений соединяются подобным образом. Значит, они могут служить проверкой правильности первого предположения подобно тому, как комбинации, которые дают два столбца в системе вертикальной перестановки, позволяет проверить являются ли две конкретные буквы из этих столбцов соседними. В каждом из указанных двух буквенных сочетаний можно добавить третью букву для образования триграмм. Если располагать не менее чем четырьмя сообщениями одинаковой длинны, то можно с уверенностью гарантировать их вскрытие подобным образом.