Шифр подстановки

Подстановочный шифр - это одна из форм криптографии.

В подстановочном шифре используется правило для изменения каждой буквы сообщения по очереди. В правиле говорится о замене (или "подстановке") каждой буквы на другую букву из алфавита.

Например, в этой таблице приведено правило для подстановочного шифра:

Используя это правило, предложение "Джек и Джилл пошли в гору" можно изменить на "Etar tzn Evmm gkzc dw cuk uvmm". Шифр Цезаря является одним из примеров подстановочного шифра.

Подстановочные шифры недостаточно безопасны для использования в важных сообщениях. Подстановочные шифры можно взломать с помощью идеи, называемой частотным анализом. Некоторые буквы встречаются чаще других в английских предложениях: E - самая распространенная, затем T, затем A и так далее. В сообщении, которое было изменено подстановочным шифром, будут другие общие буквы, но это дает подсказку о правиле. Самые распространенные буквы в измененном сообщении, скорее всего, будут самыми распространенными буквами в английском языке. Взлом криптограмм (сообщений, скрытых с помощью подстановочного шифра) - распространенная головоломка, часто встречающаяся в газетах.

Пример

Предположим, что измененное сообщение:

LIVITCSWPIYVEWHEVSRIQMXLEYVEOIEWHRXEXEXIPFEMVEWHKVSTYLXZIXLIKIIXPIJVSZEYPERRGERIM WQLMGLMXQERIWGPSRIHMXQEREKIETXMJTPRGEVEKEITREWHEXXLEXXMZITWAWSQWXSWEXTVEPMRXRSJ GSTVRIEYVIEXCVMUIMWERGMIWXMJMGCSMWXSJOMIQXLIVIQIVIXQSVSTWHKPEGARCSXRWIEVSWIIBXV IZMXFSJXLIKEGAEWHEPSWYSWIWIEVXLISXLIVXLIRGEPIRQIVIIBGIIHMWYPFLEVHEWHYPSRRFQMXLE PPXLIECCIEVEWGISJKTVWMRLIHYSPHXLIQIMYLXSJXLIMWRIGXQEROIVFVIZEVAEKPIEWHXEAMWYEPP XLMWYRMWXSGSWRMHIVEXMSWMGSTPHLEVHPFKPEZINTCMXIVJSVLMRSCMWMSWVIRCIGXMWYMXXLIYSPH KTY

В данном примере заглавные буквы используются для обозначения неизвестных букв, а строчные - для обозначения букв, которые мы знаем или можем предположить.

Подсчитав буквы, мы видим, что наиболее часто встречается I, которая, как мы предполагаем, является буквой e. X также встречается довольно часто, а XLI встречается много раз; мы предполагаем, что это самая распространенная трехбуквенная группа в английском языке.

Е - вторая по частоте встречаемости буква. У нас уже есть предположения для e и t, поэтому мы предполагаем, что E - это a. Теперь мы имеем:

heVeTCSWPeYVaWHaVSReQMthaYVaOeaWHRtatePFaMVaWHKVSTYhtZetheKeetPeJVSZaYPaRRGaReM WQhMGhMtQaReWGPSReHMtQaRaKeaTtMJTPRGaVaKaeTRaWHatthattMZeTWAWSQWtSWatTVaPMRtRSJ GSTVReaYVeatCVMUeMWaRGMeWtMJMGCSMWtSJOMeQtheVeQeVetQSVSTWHKPaGARCStRWeaVSWeeBtV eZMtFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeaVtheVtheRGaPeRQeVeeBGeeHMWYPFhaVHaWHYPSRRFQMtha PPtheaCCeaVaWGeSJKTVWMRheHYSPHtheQeMYhtSJtheMWReGtQaROeVFVeZaVAaKPeaWHtaAMWYaPP thMWYRMWtSGSWRMHeVatMSWMGSTPHhaVHPFKPaZeNTCMteVJSVhMRSCMWMSWVeRCeGtMWYMttheYSPH KTY

Теперь мы можем сделать еще несколько предположений: heVe может быть here; Rtate может быть state, а atthattMZe может быть atthattime. Заполняя эти предположения, мы получаем:

hereTCSWPeYraWHarSseQithaYraOeaWHstatePFairaWHKrSTYhtmetheKeetPeJrSmaYPassGasei WQhiGhitQaseWGPSseHitQasaKeaTtiJTPsGaraKaeTsaWHatthattimeTWAWSQWtSWatTraPistsSJ GSTrseaYreatCriUeiWasGieWtiJiGCSiWtSJOieQthereQeretQSrSTWHKPaGAsCStsWearSWeeBtr emitFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeartheStherthesGaPesQereeBGeeHiWYPFharHaWHYPSssFQitha PPtheaCCearaWGeSJKTrWisheHYSPHtheQeiYhtSJtheiWseGtQasOerFremarAaKPeaWHtaAiWYaPP thiWYsiWtSGSWsiHeratiSWiGSTPHharHPFKPameNTCiterJSrhisSCiWiSWresCeGtiWYittheYSPH KTY

Это позволяет нам делать больше догадок, которые ведут к еще большему числу, пока мы не угадаем все:

в это время неизвестные натуралисты, конечно же, получили большую премию в области науки, но в точке зрения были видны круглые черные пятна на спине, на одной стороне спины, на другой стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на другой стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины, на одной стороне спины. на спине и на задней части тела чешуйки были чрезвычайно твердыми и блестящими, а внешний вид ожога был золотым, вес насекомого был очень примечательным, и, принимая во внимание все вещи, вряд ли можно винить Юпитера за его мнение относительно золотого жука.

На этом этапе мы можем вставлять пробелы и знаки препинания:

Тут на ле Гранд встал с серьезным и величественным видом и принес мне жука из
стеклянной витрины, в которой он был заключен. Это был красивый скарабей, в то время,
конечно, неизвестный натуралистам; с научной точки зрения это был большой приз
. На спине
было два круглых черных пятна возле одного края спины и
длинное пятно возле другого. Чешуйки были очень твердыми и блестящими, с
видом полированного золота. Вес насекомого был очень примечательным
, и, принимая во внимание все обстоятельства, я вряд ли мог упрекнуть Юпитера за
его мнение о нем.
(Золотой жук)

Если бы мы угадали неправильно, мы бы узнали об этом в какой-то момент и могли бы вернуться и сделать новое предположение.

Вопросы и ответы

Вопрос: Что такое подстановочный шифр?


О: Подстановочный шифр - это тип криптографии, в котором используется правило замены каждой буквы сообщения на другую букву из алфавита.

В: Как работает подстановочный шифр?


О: В подстановочном шифре используется правило для замены каждой буквы сообщения на другую букву из алфавита, по очереди.

В: Что является примером таблицы, используемой в подстановочном шифре?


О: В таблице в тексте приведено правило подстановочного шифра, которое может быть использовано для замены каждой буквы другой буквой из алфавита.

В: Что такое шифр Цезаря?


О: Шифр Цезаря является примером подстановочного шифра.

В: Достаточно ли безопасны подстановочные шифры для важных сообщений?


О: Нет, подстановочные шифры не являются достаточно безопасными для использования в важных сообщениях.

В: Как можно взломать подстановочные шифры?


О: Шифры подстановки могут быть взломаны с помощью частотного анализа, который ищет в измененном сообщении буквы, которые, скорее всего, являются наиболее распространенными буквами в английском языке.

В: Что представляет собой распространенная головоломка, связанная со взломом криптограмм?


О: Взлом криптограмм, которые представляют собой сообщения, скрытые с помощью подстановочного шифра, является распространенной головоломкой, часто встречающейся в газетах.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3