3.5. Шифр «двойной квадрат» Уитстона

Шифр «двойной квадрат» был назван именем Чарльза Уитстона, который разработал его в 1854 г. «Двойной квадрат» Уитстона использует сразу две таблицы одинакового размера. Они заполняются буквами алфавита случайным образом аналогично методу полибианского квадрата, а шифрование идет биграммами, как в шифре Плейфейра. Таким образом ключом данного шифра является размер таблиц и порядок букв в них. Сократить длину ключа можно, используя способ заполнения таблиц с помощью ключевых слов, аналогично методу Трисемуса.

Рассмотрим процедуру шифрования методом «двойной квадрат» на примере. Пусть имеются две таблицы со случайно расположенными в них русскими алфавитами, пробелом и знаками препинания (рис. 6). Перед шифрованием исходное сообщение разбивают на биграммы. Каждая биграмма шифруется отдельно. Первую букву биграммы находят в левой таблице, а вторую букву – в правой таблице. Затем мысленно строят прямоугольник так, чтобы буквы биграммы лежали в его противоположных вершинах. Другие две вершины этого прямоугольника дают буквы биграммы шифртекста.

Допустим, что шифруется биграмма исходного текста «СА». Букву «С» находим левой таблице. Букву «А» находим в правой таблице. Это означает, что прямоугольник образован строками 1 и 4, а также столбцами 1 левой таблицы и 5 правой таблицы. Следовательно, в биграмму шифртекста входят буква «Н», расположенная в столбце 5 и строке 1 правой таблицы, и буква «И», расположенная в столбце 1 и строке 4 левой таблицы. Таким образом, получаем биграмму шифртекста «НИ».

С

Ь

Ж

Н

Ф

Ъ

К

Я

Щ

Ч

Ф

Н

.

У

Ц

Б

Щ

Я

Р

Д

Г

Р

Т

Ю

Г

Ц

Й

Е

Ш

Э

М

Й

Ч

Ы

И

Ж

Л

Э

К

Ь

С

И

Х

З

,

П

О

В

Х

Д

З

Ш

А

Ъ

Ы

Л

А

.

Е

Т

Ю

У

О

М

В

П

Б

,

Рис. 6. Ключевые таблицы для шифра «двойной квадрат» Уитстона

Если обе буквы биграммы сообщения лежат в одной строке или столбце, то буквы шифртекста берут из этой же строки или столбца. Первую букву биграммы шифртекста берут из правой таблицы в ячейке с индексами второй буквы биграммы сообщения. Вторая буква биграммы шифртекста берется из левой таблицы в ячейке с индексами первой буквы биграммы сообщения. Поэтому биграмма сообщения «АБ» превращается в биграмму шифртекста «МЮ». Аналогичным образом шифруются все биграммы сообщения.

Шифруя методом «двойной квадрат» Уитстона сообщение «КРАСНАЯ ПЛОЩАДЬ» получим следующий шифртекст: «ЯГ,  Н,ГЕОЛЦЗЙЧ» (рис. 7).

Сообщение

К

Р

А

С

Н

А

Я

П

Л

О

Щ

А

Д

Ь

Шифртекст

Я

Г

,

Н

,

Г

Е

О

Л

Ц

З

Й

Ч

Рис. 7. Пример шифрования по методу «двойной квадрат» Уитстона