Система шифрования Цезаря с ключевым словом

Особенностью системы шифрования Цезаря с ключевым словом является использование ключевого слова для смещения и изменения порядка символов в алфавите подстановки. Для этой системы ключ должен быть составным и включать некоторое число(например, k) и ключевое слово. Для числа k должно соблюдаться требование:

0 ≤ k < m – 1,

где m– количество букв в алфавите.

Рассмотрим пример шифрования сообщения «ПРИЛЕТАЮ ЗАВТРА» с использованием системы шифрования Цезаря с ключевым словом. Примем k = 5, а в качестве ключевого слова будем использовать слово «РАБОТА».

Первым этапом шифрования является запись ключевого слова в таблицу подстановок, начиная с буквы исходного алфавита с номером k. При этом, если в ключевом слове есть повторяющиеся буквы, в таблицу подстановок повторно встречающиеся буквы не записываются(табл.).

Шифрование Цезаря с ключевым словом: начальный этап

заполнения таблицы подстановок

Оставшиеся буквы алфавита подстановки записываются после ключевого слова в алфавитном порядке

Шифрование Цезаря с ключевым словом: заполненная таблица подстановок

Таким образом, в результате шифрования исходного сооб-щения «ПРИЛЕТАЮ ЗАВТРА» с использованием данной системы шифрования будет получен шифртекст «ЗИТДРКЫЩ ОЫЭКИЫ».

Шифрующая система Трисемуса (Тритемия). В 1508 г. аббат из Германии Иоганн Трисемус написал печатную работу по криптологии под названием «Полиграфия». В этой книге он впервые систематически описал применение шифрующих таблиц, заполненных алфавитом в случайном порядке.

Составной ключ шифрования в данной системе включает ключевое слово и размер таблицы подстановок.

В таблицу сначала вписывается по строкам ключевое слово, причем повторяющиеся буквы отбрасываются. Затем эта таблица дополняется не вошедшими в нее буквами алфавита по порядку. На рис. изображена таблица с ключевым словом «ДЯДИНА».

Рис. Таблица шифрозамен для шифра Трисемуса

Каждая буква открытого сообщения заменяется буквой, расположенной под ней в том же столбце. Если буква находится в последней строке таблицы, то для ее шифрования берут самую верхнюю букву столбца. Например, исходное сообщение «АБРАМОВ», зашифрованное – «ЖЗЦЖУФЙ».

Шифр Плейфера использует матрицу 5х5 для латинского алфавита, для кириллического алфавита – 4х8, содержащую ключевое слово или фразу. Для создания матрицы и использования шифра достаточно запомнить ключевое слово и четыре простых правила. Чтобы составить ключевую матрицу, в первую очередь нужно заполнить пустые ячейки матрицы буквами ключевого слова (не записывая повторяющиеся символы), потом заполнить оставшиеся ячейки матрицы символами алфавита, не встречающимися в ключевом слове, по порядку (в английских текстах обычно опускается символ «Q», чтобы уменьшить алфавит, в других версиях «I» и «J» объединяются в одну ячейку). Ключевое слово может быть записано в верхней строке матрицы слева направо, либо по спирали из левого верхнего угла к центру. Ключевое слово, дополненное алфавитом, составляет матрицу 5х5 и является ключом шифра.

Для начала возьмем некоторое слово или фразу в качестве ключа, например ГЕНИАЛЬНОСТЬ

Из ключа удаляются все повторяющиеся буквы: ГЕНИАЛЬОСТ

Чертим таблицу 4х8

Вводим в таблицу ключ, и заполняем остальные ячейки неиспользованными буквами, игнорируя Ё.

Таблица готова, осталось только зашифровать то, что нам нужно, например