Aatbash, xifratge Scytal, gelosia Cardano: maneres conegudes d'amagar la informació de mirades indiscretes. En el sentit clàssic, un xifrat de permutació és un anagrama. La seva essència rau en el fet que les lletres del text pla canvien de posició segons una determinada regla. En altres paraules, la clau del xifrat és la reordenació dels caràcters del missatge obert. Tanmateix, la dependència de la clau de la longitud del text xifrat va donar lloc a molts inconvenients per utilitzar aquest tipus de xifratge. Però els caps intel·ligents han trobat solucions interessants i complicades, que es descriuen a l'article.
Grups invertits
Per familiaritzar-se amb el xifratge pel mètode de permutació, esmentem un dels exemples més senzills. El seu algorisme consisteix a dividir el missatge en n blocs, que després es tornen cap enrere i s'intercanvien. Penseu en un exemple.
"El dia s'ha anat i el cel és aire fosc"
Dividim aquest missatge en grups. En aquest cas, n=6.
"Denuh odily nebav cool cool"
Ara amplieu els grups, escrivint cadascun des del final.
"hunned waben dzo methu yin"
Canviem llocs d'una determinada manera.
"ilido methu yin hunned waben dzo"
Per a una persona ignorant d'aquesta forma, el missatge no és més que escombraries. Però, per descomptat, la persona a qui s'adreça el missatge és l'encarregada de l'algoritme de desxifrat.
Inserció del mig
L'algorisme d'aquest xifratge és una mica més complicat que el mètode de permutació de xifratge:
- Divideix el missatge en grups amb un nombre parell de caràcters.
- Insereix lletres addicionals al mig de cada grup.
Mirem un exemple.
- "Va dur a dormir les criatures".
- "Earth yetv ariu drive lkosnu".
- "Zeamn yabtv arayu voabdi lkoasnu".
En aquest cas, s'han inserit les lletres "a" i "ab" alternes al mig dels grups. Les insercions poden ser diferents, en diferents números i no repetides. A més, podeu ampliar cada grup, barrejar-los, etc.
Ciphergram "Sandwich"
Un altre exemple interessant i senzill de xifratge de permutació. Per utilitzar-lo, cal dividir el text sense format en 2 meitats i introduir una d'elles caràcter a caràcter entre les lletres de l' altra. Fem un exemple.
"D'ellsobres; Sóc l'únic, sense sostre"
Dividit en meitats amb el mateix nombre de lletres.
Per la seva feina, només jo sóc sense sostre
Ara escriviu la primera meitat del missatge amb més espai entre lletres.
"O T i X T R U D DOL i Sh"
I en aquests buits col·locarem les lletres de la segona meitat.
"Oyatoidhitnrbuedzodvolminshiy"
Finalment agrupa les lletres en tipus de paraules (operació opcional).
"Oyatoi dhi tnrbue dzodvol minshhy"
És molt fàcil xifrar text amb aquest mètode. Els no iniciats hauran d'esbrinar la brossa resultant durant un temps.
Permutacions al llarg de la "ruta"
Aquest és el nom donat als xifratges molt utilitzats a l'antiguitat. El recorregut en la seva construcció era qualsevol figura geomètrica. El text pla es va escriure en aquesta figura segons un esquema determinat i es va extreure segons el seu revés. Per exemple, una de les opcions pot ser escriure a la taula de text sense format segons l'esquema: la serp s'arrossegueix per les cel·les en sentit horari i el missatge xifrat es compon escrivint les columnes en una línia, de la primera a l'última. Això també és un xifratge de permutació.
Mostrem amb un exemple com xifrar el text. Intenta determinar tu mateix la ruta d'enregistrament i la ruta de compilació del xifrat.
"Prepareu-vos per suportar la guerra".
Escriurem el missatge en una taula de 3x9 cel·les. Dimensió de la taulaes pot determinar en funció de la longitud del missatge, o alguna taula fixa es pot utilitzar diverses vegades.
| p | r | i | r | o | t | o | a | l |
| r | e | d | s | a | jo | c | l | jo |
| f | a | t | b | a | o | è | n | y |
Compondrem el xifrat a partir de l'extrem superior dret de la taula.
"Launlvosoyatovvygidtaerprj"
Revertir els passos descrits no és difícil. És prou fàcil fer el contrari. Aquest mètode és extremadament convenient, ja que fa que sigui fàcil recordar el procediment de xifratge i desxifrat. I també és interessant, perquè podeu utilitzar qualsevol figura per al xifrat. Per exemple, una espiral.
Permutacions verticals
Aquest tipus de xifrat també és una variant de la permutació de ruta. És interessant en primer lloc per la presència d'una clau. Aquest mètode s'utilitzava àmpliament en el passat i també utilitzava taules per a l'encriptació. El missatge s'enregistra a la taula de la manera habitual: de d alt a baix, i el xifrat s'escriu verticalment, tot respectant l'ordre indicat per la clau o la contrasenya. Vegem una mostra d'aquest xifratge.
"Tant amb un camí dolorós com amb compassió"
Utilitzem una taula de 4x8 cel·les i escrivim-hi el nostre missatge de la manera habitual. I per xifratutilitza la clau 85241673.
| i | c | t | jo | r | o | c | t |
| n | s | m | p | y | t | e | m |
| i | c | c | o | c | t | r | a |
| d | a | n | b | e | m |
La clau es mostra a continuació.
| 8 | 5 | 2 | 4 | 1 | 6 | 7 | 3 |
Ara, utilitzant la clau com a indicació de l'ordre, escriu les columnes en una fila.
"Gusetmsntmayposysaottmserinid"
És important tenir en compte que amb aquest mètode de xifratge, les cel·les buides de la taula no s'han d'omplir amb lletres o símbols aleatoris, amb l'esperança que això complicarà el text xifrat. De fet, al contrari, aquesta acció donarà una pista als enemics. Com que la longitud de la clau serà igual a un dels divisors de la longitud del missatge.
Permutació vertical invertida
La permutació vertical és interessant perquè el desxifrat d'un missatge no és una simple inversió de l'algorisme. Qui conegui la clau sap quantes columnes té la taula. Per desxifrar un missatge, cal determinar el nombre de línies llargues i curtes de la taula. Això determinarà l'inici, des d'on començar a escriure el text xifrat a la taula per llegir-lo. Per fer-ho, dividim la longitudmissatges per la longitud de la clau i obtenim 30/8=3 i 6 a la resta.
Així vam saber que la taula té 6 columnes llargues i 2 de curtes, plenes de lletres no del tot. Mirant la clau, podem veure que el xifratge va començar a partir de la 5a columna i hauria de ser llarg. Així doncs, trobem que les 4 primeres lletres del text xifrat corresponen a la cinquena columna de la taula. Ara pots escriure totes les lletres en llocs i llegir el missatge secret.
Reixa de Cardano
Aquest tipus es refereix als anomenats xifratge de plantilla, però en essència es tracta d'un xifratge mitjançant el mètode de permutació de caràcters. La clau és una plantilla en forma de taula amb forats tallats. De fet, qualsevol forma pot ser una plantilla, però amb més freqüència s'utilitza un quadrat o una taula.
La plantilla Cardano es fa d'acord amb el principi següent: les cel·les retallades no s'han de sobreposar entre si quan es gira 90°. És a dir, després de 4 rotacions de la plantilla al voltant del seu eix, les ranures no haurien de coincidir mai.
Utilitzar una gelosia de Cardano simple com a exemple (que es mostra a continuació).
Utilitzant aquesta plantilla, xifra la frase "O Muses, apel·laré a tu."
| - | O | - | M | - | - |
| U | |||||
| З | S | ||||
| K | |||||
| B | A | ||||
| M |
Omple les cel·les de la plantilla amb lletres segons la regla: primer de dreta a esquerra i després de d alt a baix. Quan s'acabin les cel·les, gireu la plantilla 90 ° en sentit horari. D'aquesta manera obtenim la taula següent.
| I | - | - | - | - | - |
| O | B | R | |||
| A | Sch | ||||
| y | |||||
| С | b |
I torna-lo a girar 90°.
| - | - | - | - | - | С |
| B | O | ||||
| З | |||||
| B | A | ||||
| N | |||||
| b | E |
I l'últim torn.
| - | - | M | - | - | - |
Després de combinar 4 taules en una, rebem el missatge encriptat final.
| 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 |
Tot i que el missatge pot seguir sent el mateix, però per a la transmissió serà més convenient rebre un text xifrat d'aspecte familiar. Per fer-ho, les cel·les buides es poden omplir amb lletres aleatòries i les columnes es poden escriure en una línia:
YAVGVGM OOZGVS MUAKGY MBZGN GOSCHAGE SRYUAG
Per desxifrar aquest missatge, el destinatari ha de tenir una còpia exacta de la plantilla que s'ha utilitzat per xifrar-lo. Aquest xifrat s'ha considerat durant molt de temps bastant estable. També té moltes variacions. Per exemple, l'ús de 4 reixes Cardano alhora, cadascuna de les quals giraa la meva manera.
Anàlisi de xifratge de permutació
Tots els xifratges de permutació són vulnerables a l'anàlisi de freqüència. Sobretot en els casos en què la longitud del missatge és comparable a la longitud de la clau. I aquest fet no es pot canviar aplicant repetidament permutacions, per complexes que siguin. Per tant, en criptografia només poden ser estables aquells xifratge que utilitzen diversos mecanismes alhora, a més de la permutació.
