Aatbash, Scytal-salaus, Cardano-hila – tunnettuja tapoja piilottaa tiedot uteliailta katseilta. Klassisessa mielessä permutaatiosalaus on anagrammi. Sen olemus on siinä, että pelkän tekstin kirjaimet vaihtavat paikkaa tietyn säännön mukaan. Toisin sanoen salauksen avain on avoimen viestin merkkien järjestys uudelleen. Avaimen riippuvuus salatun tekstin pituudesta aiheutti kuitenkin monia haittoja tämän tyyppisen salauksen käytössä. Mutta älykkäät päät ovat löytäneet mielenkiintoisia hankalia ratkaisuja, jotka kuvataan artikkelissa.
Käänteiset ryhmät
Tutustuaksesi permutaatiomenetelmällä tapahtuvaan salaukseen, mainitaan yksi yksinkertaisimmista esimerkeistä. Sen algoritmi koostuu sanoman jakamisesta n lohkoon, jotka sitten käännetään takaisin eteen ja vaihdetaan. Harkitse esimerkkiä.
"Päivä oli mennyt ja taivas on tumma ilma"
Jaetaan tämä viesti ryhmiin. Tässä tapauksessa n=6.
"Denuh odily nebav cool cool"
Laajenna nyt ryhmiä kirjoittamalla jokainen lopusta.
"hunned waben dzo methu yin"
Vaihdetaan paikkoja tietyllä tavalla.
"ilido methu yin hunned waben dzo"
Tietämättömälle henkilölle tässä muodossa viesti ei ole muuta kuin roskaa. Mutta tietysti henkilö, jolle viesti on osoitettu, on vastuussa salauksen purkualgoritmista.
Keskiosa
Tämän salauksen algoritmi on hieman monimutkaisempi kuin permutoinnin salausmenetelmä:
- Jaa viesti ryhmiin, joissa on parillinen määrä merkkejä.
- Lisää lisäkirjaimia kunkin ryhmän keskelle.
Katsotaanpa esimerkkiä.
- "Hän vei olennot nukkumaan".
- "Earth yetv ariu drive lkosnu".
- "Zeamn yabtv arayu voabdi lkoasnu".
Tässä tapauksessa vuorottelevat kirjaimet "a" ja "ab" lisättiin ryhmien keskelle. Lisäosat voivat olla erilaisia, eri numeroita ja niitä ei toisteta. Lisäksi voit laajentaa jokaista ryhmää, sekoittaa niitä jne.
Ciphergram "Sandwich"
Toinen mielenkiintoinen ja yksinkertainen esimerkki permutaatiosalauksesta. Käyttääksesi sitä, sinun on jaettava pelkkä teksti 2 puolikkaaseen ja syötettävä niistä yksi merkki merkiltä toisen kirjainten väliin. Käytetään esimerkkiä.
Heiltätoimii; Olen ainoa, koditon
Jaettu puoliksi yhtä paljon kirjaimia.
Heidän työstään, vain minä olen koditon
Kirjoita nyt viestin ensimmäinen puolisko suuremmalla kirjainvälillä.
"O T ja X T R U D DOL ja Sh"
Ja näihin aukkoihin sijoitamme toisen puoliskon kirjaimet.
"Oyatoidhitnrbuedzodvolminshiy"
Ryhmittele lopuksi kirjaimet tietynlaisiksi sanoiksi (valinnainen toiminto).
"Oyatoi dhi tnrbue dzodvol minshhy"
Tällä menetelmällä tekstin salaus on erittäin helppoa. Asiaton joutuu jonkin aikaa selvittämään tuloksena olevaa roskaa.
Permutaatiot "reitillä"
Tämä nimi on annettu antiikissa laaj alti käytetyille salakirjoille. Niiden rakentamisen reitti oli mikä tahansa geometrinen kuvio. Selkeä teksti kirjoitettiin tällaiseen kuvioon tietyn kaavion mukaisesti ja poimittiin sen kääntöpuolen mukaan. Yksi vaihtoehdoista voi olla esimerkiksi kirjoittaa selkokieliseen taulukkoon kaavion mukaisesti: käärme ryömii soluissa myötäpäivään ja salattu viesti muodostetaan kirjoittamalla sarakkeet yhdelle riville ensimmäisestä viimeiseen. Tämä on myös permutaatiosalaus.
Osoitamme esimerkillä, kuinka tekstiä salataan. Yritä määrittää tallennusreitti ja salausgrammien kokoamisreitti itse.
"Valmistaudu kestämään sotaa".
Kirjoitamme viestin 3x9 solun taulukkoon. Taulukon mitatvoidaan määrittää viestin pituuden perusteella tai jotain kiinteää taulukkoa voidaan käyttää useita kertoja.
| p | r | ja | r | o | t | o | to | l |
| r | e | d | s | to | minä | c | l | minä |
| f | a | t | b | to | o | th | n | y |
Laadimme salauksen taulukon oikeasta yläkulmasta alkaen.
"Launlvosoyatovvygidtaerprj"
Kuvattujen vaiheiden peruuttaminen ei ole vaikeaa. On tarpeeksi helppoa tehdä päinvastoin. Tämä menetelmä on erittäin kätevä, koska sen avulla on helppo muistaa salaus- ja salauksenpurkumenettely. Ja se on myös mielenkiintoinen, koska voit käyttää mitä tahansa lukua salaukseen. Esimerkiksi spiraali.
Pystypermutaatiot
Tämäntyyppinen salaus on myös muunnelma reitin permutaatiosta. Se on mielenkiintoista ennen kaikkea avaimen läsnäolon vuoksi. Tätä menetelmää käytettiin laaj alti aiemmin, ja siinä käytettiin myös taulukoita salaukseen. Viesti tallennetaan taulukkoon tavalliseen tapaan - ylhäältä alas, ja salauskirjoitetaan pystysuoraan avaimen tai salasanan osoittamaa järjestystä noudattaen. Katsotaanpa esimerkkiä tällaisesta salauksesta.
"Sekä tuskallisen polun että myötätunnolla"
Käytetään 4x8 solujen taulukkoa ja kirjoitetaan siihen viestimme tavalliseen tapaan. Ja salaukseenkäytä avainta 85241673.
| ja | c | t | minä | r | o | c | t |
| n | s | m | p | y | t | e | m |
| ja | c | c | o | c | t | r | a |
| d | a | n | b | e | m |
Avain näkyy alla.
| 8 | 5 | 2 | 4 | 1 | 6 | 7 | 3 |
Kirjoita nyt sarakkeet riville käyttämällä näppäintä järjestyksen osoituksena.
"Gusetmsntmayposysaottmserinid"
On tärkeää huomata, että tällä salausmenetelmällä taulukon tyhjiä soluja ei saa täyttää satunnaisilla kirjaimilla tai symboleilla, koska tämä vaikeuttaa salatekstiä. Itse asiassa, päinvastoin, tällainen toiminta antaa vihollisille vihjeen. Koska avaimen pituus on yhtä suuri kuin jokin viestin pituuden jakaja.
Pystypermutaatio käännetty
Pystysuuntainen permutaatio on kiinnostava, koska viestin salauksen purku ei ole yksinkertainen algoritmin käännös. Avaimen tunteva tietää kuinka monta saraketta taulukossa on. Viestin salauksen purkamiseksi sinun on määritettävä taulukon pitkien ja lyhyiden rivien määrä. Tämä määrittää alun, mistä aloittaa salatekstin kirjoittaminen taulukkoon selvän tekstin lukemiseksi. Tätä varten jaamme pituudenviestit avaimen pituuden mukaan ja saamme 30/8=3 ja loppuosan 6.
Näin saimme tietää, että taulukossa on 6 pitkää saraketta ja 2 lyhyttä saraketta, jotka on täytetty epätäydellisesti kirjaimilla. Tarkasteltaessa avainta voimme nähdä, että salaus alkoi 5. sarakkeesta ja sen pitäisi olla pitkä. Joten huomaamme, että salatekstin 4 ensimmäistä kirjainta vastaavat taulukon viidettä saraketta. Nyt voit kirjoittaa kaikki kirjaimet muistiin paikkoihin ja lukea salaisen viestin.
Cardano-säleikkö
Tämä tyyppi viittaa niin kutsuttuihin stencil-salauksiin, mutta pohjimmiltaan se on salausta merkkipermutaatiomenetelmällä. Avain on stensiili pöydän muodossa, jossa on leikattuja reikiä. Itse asiassa mikä tahansa muoto voi olla stensiili, mutta useimmiten käytetään neliötä tai pöytää.
Cardano-stensiili on valmistettu seuraavan periaatteen mukaan: leikatut solut eivät saa mennä päällekkäin, kun niitä kierretään 90°. Eli sen jälkeen, kun stensiiliä on käännetty 4 akselinsa ympäri, siinä olevat raot eivät saa koskaan osua kohdakkain.
Käyttäen esimerkkinä yksinkertaista Cardano-hilaa (näkyy alla).
Salaa tällä kaavaimella lause "Oi Muses, vedotan teihin."
| - | O | - | M | - | - |
| U | |||||
| З | S | ||||
| K | |||||
| B | A | ||||
| M |
Täytä stensiilisolut kirjaimilla säännön mukaan: ensin oike alta vasemmalle ja sitten ylhäältä alas. Kun solut loppuvat, käännä stensiiliä 90° myötäpäivään. Tällä tavalla saamme seuraavan taulukon.
| I | - | - | - | - | - |
| O | B | R | |||
| A | Sch | ||||
| y | |||||
| С | b |
Ja käännä sitä 90° uudelleen.
| - | - | - | - | - | С |
| B | O | ||||
| З | |||||
| B | A | ||||
| N | |||||
| b | E |
Ja viimeinen käänne.
| - | - | M | - | - | - |
Kun on yhdistetty 4 taulukkoa yhdeksi, saamme viimeisen salatun viestin.
| I | O | M | M | G | С |
| B | O | U | B | O | R |
| G | З | A | З | Sch | S |
| B | G | K | G | A | U |
| G | B | G | N | G | A |
| M | С | b | b | E | G |
Vaikka viesti voi pysyä samana, mutta lähetystä varten on helpompi vastaanottaa tutun näköinen salateksti. Tätä varten tyhjät solut voidaan täyttää satunnaisilla kirjaimilla ja kirjoittaa sarakkeet yhdelle riville:
YAVGVGM OOZGVS MUAKGY MBZGN GOSCHAGE SRYUAG
Tämän viestin salauksen purkamiseksi vastaanottajalla on oltava tarkka kopio sen salaamiseen käytetystä kaavaimesta. Tätä salausta on pidetty pitkään melko vakaana. Siinä on myös monia muunnelmia. Esimerkiksi 4 Cardano-ritilän käyttö kerralla, joista jokainen pyöriiomalla tavallani.
Permutaatiosalausten analyysi
Kaikki permutaatiosalaukset ovat alttiina taajuusanalyysille. Varsinkin tapauksissa, joissa viestin pituus on verrattavissa avaimen pituuteen. Ja tätä tosiasiaa ei voida muuttaa soveltamalla toistuvasti permutaatioita, olivat ne kuinka monimutkaisia tahansa. Siksi kryptografiassa vain ne salaukset, jotka käyttävät permutaatioiden lisäksi useita mekanismeja kerralla, voivat olla vakaita.
