Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1276 вузов, 4772 предметов.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Марийский государственный университет
Предмет:
[НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Файл:
Коды и шифры.DOC
Скачиваний:
68
Добавлен:
18.08.2019
Размер:
2.07 Mб
Скачать
☆
►Содержание►

Книжные шифры

Шпион должен стараться не вызвать подозрения, и поэтому любые предметы для шифрования, которые он держит дома, не должны бросаться в глаза. Даже единственная решетка может показаться подозрительной, а пачка решеток - это доказательство вины. По этой же причине шпион вряд ли будет пользоваться кодом, если для этого необходимо постоянно иметь под рукой большую кодовую книгу. Поэтому шпиону очень удобно применять шифр, использование которого не требует специального оборудования. Книжный шифр именно таков. Все, что нужно для работы - это книга на любую тему, текст которой набран только латинским алфавитом. Например, это мог бы быть роман, биография или труд по истории на английском языке, но только не книга по органической химии.

Использование книжного шифра

Чтобы пользоваться книжным шифром, необходимо уметь попарно "складывать и вычитать" буквы алфавита. Эта процедура, как мы уже говорили в главе 1, начинается с того, что каждой букве алфавита присваивается номер (A=0, B=1, C=2, ..., Z=25), далее производится сложение или вычитание (по модулю 26) и обратное преобразование результата в буквы. Поскольку процедура эта утомительная, то проще раз и навсегда составить таблицы, а затем извлекать результат сложения или вычитания из соответствующей таблицы. Чтобы показать, как это делается без помощи таблиц, выполним эти операции для нескольких букв.

Пример 7.3

Преобразуем латинский алфавит в числа, начиная с A=0, B=1, и т.д. Затем сложим два приведенных ниже текста по модулю 26 и преобразуем полученный численный результат обратно в буквы.

Текст 1 THEXCURFEWXTOLLSX

Текст 2 ONCEXUPONXAXTIMEX

Решение

Повторно воспользуемся здесь таблицей 1.1 и обозначим ее Таблица 7.1.

Таблица 7.1

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

00

01

02

03

04

05

06

07

08

09

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

Сначала с помощью данной таблицы преобразуем тексты в числа:

Текст 1 áTááHááEááXááCááUááRááFááEááWááXááTááOááLááLááSááX

19áá7áá4á23áá2á20á17á5áá4áá22á23á19á14á11á11á18á23

Текст 2 áOááNááCááEááXááUááPááOááNááXááAááXááTááIááMááEááX

14á13áá2áá4á23á20á15á14á13á23á0á23á19áá8á12áá4á23

Теперь сложим их и приведем по модулю 26:

19áá7áá4á23áá2á20á17á5ááá4áá22á23á19á14á11á11á18á23

14á13áá2áá4á23á20á15á14á13áá23áá0á23á19áá8á12áá4á23

Сумма: 33á20áá6á27á25á40á32á19á17áá45á23á42á33á19á23á22á46

(mod 26): á7á20áá6áá1á25á14áá6á19á17áá19á23á16áá7á19á23á22á20

И наконец, преобразуем результаты обратно в буквы, используя ту же таблицу:

HááUááGááBááZááOááGááTááRááTááXááQááHááTááXááWááU.

Вот такой шифрованный текст будет послан. Получателю, разумеется, нужно будет вычесть из него Текст 2 по модулю 26, чтобы восстановить Текст 1, а именно:

Шифрованный

текст HááUááGááBááZááOááGááTááRááTááXááQááHááTááXááWááU

Текст 2 áOááNááCááEááXááUááPááOááNááXááAááXááTááIááMááEááX

Преобразо-

вание á7á20áá6áá1á25á14áá6á19á17á19á23á16áá7á19á23á22á20

14á13áá2áá4á23á20á15á14á13á23á0á23á19áá8á12áá4á23

Теперь вычтем по модулю 26 (т.е. если результат отрицательный, прибавим 26). Получаем:

19áá7áá4á23áá2á20á17á5ááá4áá22á23á19á14á11á11á18á23

Преобразуем результат обратно в буквы:

áTááHááEááXááCááUááRááFááEááWááXááTááOááLááLááSááX

и получаем Текст1, то есть исходное "сообщение".

Каждый раз при зашифровании сообщения приходится преобразовывать текст в числа, складывать их, вычитая там, где нужно, число 26, и вновь преобразовывать числа в буквы. Очевидно, что этот процесс весьма трудоемок и чреват ошибками. Поэтому имеет смысл построить две таблицы (одну - для зашифрования, другую - для расшифрования), из которых можно немедленно извлекать результат этих операций. Опытным пользователям такие таблицы не понадобятся, так как они быстро научатся "складывать буквы" в уме; для остальных подобные таблицы сэкономят массу времени и сил. Эти таблицы приведены ниже (см. таблицы 7.2 и 7.3). Заметим, что при использовании таблицы зашифрования (таблица 7.2) не имеет значения, является ли текст сообщения "Текстом 1", а текст гаммы- "Текстом 2", или наоборот, поскольку сложение этих двух текстов в любом случае дает один и тот же результат (на математическом языке это называется "коммутативностью сложения"). Но при использовании таблицы расшифрования (таблица 7.3) шифрованный текст и гамму необходимо различать, поскольку для получения открытого текста необходимо вычесть гамму из шифрованного текста, а не наоборот. Это становится очевидным, если мы вспомним, что

при зашифровании: шифрованный текст=гамма + открытый текст,

и поэтому

при расшифровании: открытый текст= шифрованный текст - гамма,

где все операции сложения и вычитания, кончено же, выполняются по модулю 26.

Таблица 7.2. Таблица зашифрования для книжного шифра

Текст 1

Текст2

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

B

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

C

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

D

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

E

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

F

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

G

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

H

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

I

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

J

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

K

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

L

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

M

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

N

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

O

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

P

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

Q

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

R

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

S

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

T

T

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

U

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

V

V

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

W

W

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

X

X

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

Y

Y

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Z

Z

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

Таблица 7.3. Таблица расшифрования для книжного шифра

Шиф-рован-ный

Текст гаммы

текст

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

A

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

B

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

C

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

D

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

E

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

F

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

G

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

H

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

I

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

J

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

K

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

L

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

M

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

N

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

O

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

P

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

Q

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

R

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

S

S

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

T

T

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

U

U

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

V

V

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

W

W

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

X

X

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Y

Y

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

Z

Z

Z

Y

X

W

V

U

T

S

R

Q

P

O

N

M

L

K

J

I

H

G

F

E

D

C

B

A

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

T

U

V

W

X

Y

Z

Задача 7.2

Получено сообщение, зашифрованное книжным шифром по книге "Поэмы Руперта Брука". В качестве гаммы использован отрывок, который начинается так:

STANDSXTHEXCHURCHXCLOCKXATXTENXTOXTHREE

Шифрованный текст таков:

LAEKVáMPILGáQZOUJáZTLXPáRZDLXáEFOIEáMHCIQ

Расшифруйте сообщение.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности