Система "диграф-диграф"

В шифре простой замены каждая отдельная буква алфавита заменяется другой отдельной буквой. Подобно этому, можно предложить систему, в которой каждый диграф заменяется двумя буквами. Как уже говорилось ранее, самый "прямой" способ в данном случае - составить список всех 676(=2626) возможных двухбуквенных комбинаций и их шифрованных эквивалентов, например:

AA=TK,AB=LD,AC=ER,...,ZX=DW,ZY=HB,ZZ=MS.

Но это означает необходимость иметь два списка по 676 элементов каждый: один для зашифрования, другой - для расшифрования. И хотя стойкость такой системы будет выше по сравнению с простой заменой, пользоваться ею неудобно. Альтернативой этому может быть использование квадрата диграфов, содержащего только 25 букв алфавита (кроме, например, J). При этом диграфы шифрованного текста получаются из диграфов открытого текста согласно определенному правилу. Системой такого типа, которой пользовались в девятнадцатом столетии, является следующий шифр.

Шифр Плейфера*)

Все буквы алфавита, за исключением J, в определенном порядке вписываются в квадрат 55. Это можно сделать, либо начав с ключевого слова и расставив оставшиеся буквы в алфавитном порядке, либо расставить все буквы в "случайном" порядке. Повторения букв в ключевом слове игнорируются. Таким образом, от ключевого слова TOMORROW при записи в квадрат останется TOMRW.

Шифрование по методу "диграф-диграф" выполняется согласно следующим правилам:

1. Если две буквы диграфа в квадрате 55 образуют два противоположных (по диагонали) угла некоторого прямоугольника, то при шифровании они заменяются на пару букв, расположенных в двух других углах этого прямоугольника. В примере, приведенном ниже, мы следуем соглашению, что каждая буква заменяется угловой буквой из той же строки. Альтернативным способом является замена каждой буквы на букву , стоящую в том же столбце. Такой прием, как мы увидим ниже, обычно использовался в двойном шифре Плейфера.

2. Если две буквы находятся в одном столбце квадрата 55, то они заменяются на буквы, стоящие под ними; при этом считается, что под строкой 5 стоит строка 1.

3. Если обе буквы находятся в одной строке квадрата 55, то они заменяются на буквы, стоящие справа от них; при этом считается, что справа от столбца 5 стоит столбец 1.

4. Если обе буквы одинаковые, между ними вставляется "пустая" буква, например Q.

5. В случае необходимости в конец открытого текста добавляется "пустая" буква.

Пример 5.6

Зашифруйте сообщение

SUPPORT NEEDED URGENTLY,

пользуясь шифром Плейфера с ключевым словом WALKING.

Таблица 5.5

W	A	L	K	I
N	G	B	C	D
E	F	H	M	O
P	Q	R	S	T
U	V	X	Y	Z

Квадрат для шифра Плейфера показан в таблице 5.5. Диграф SU перейдет в PY, так как P стоит в той же строке, что и S, а Y находится в той же строке, что и U. Между буквами следующей пары (PP) придется вставить пустышку, так что образуются две пары: PQ и PO, которые заменяются на QR и TE соответственно. Продолжая таким образом, получаем шифрованный текст

PYQRT ESPEP ONONX PNFDP KX,

который на одну букву длиннее исходного текста, потому что потребовалось ввести одну "пустышку". Заметьте, что в открытом тексте имеется еще одна пара одинаковых букв, а именно EE в слове NEEDED. Однако здесь нет необходимости вставлять "пустышку", так как в процессе шифрования при разбиении на диграфы пара букв EE оказывается поделенной между соседними диграфами: NE, за которым следует ED. Если бы нам не пришлось вставлять пустую букву в диграф PP в слове SUPPORT, то пара EE не была бы разделена, и нам пришлось бы вставлять "пустышку" между этими двумя буквами. Аналогично, в конце текста нам тоже не потребовалась пустая буква, так как благодаря введенной "пустышке" длина текста стала четной.