Шифровальный диск Альберти - Alberti cipher disk
В Шифровальный диск Альберти, также называется формула, это шифровальный диск который был описан Леон Баттиста Альберти в его трактате Де Сифрис 1467 г. Устройство воплощает в себе первый образец полиалфавитная замена со смешанными алфавитами и переменным периодом, и состоит из двух концентрических дисков, соединенных общим штифтом, который может вращаться один относительно другого.
Более крупный называется Stabilis [стационарный или фиксированный], меньший называется Mobilis [движимый]. Окружность каждого диска разделена на 24 равные ячейки. Внешнее кольцо содержит один алфавит в верхнем регистре для простой текст а внутреннее кольцо имеет строчный смешанный алфавит для зашифрованный текст.
На внешнем кольце также есть цифры от 1 до 4, обозначающие супер-шифрование кодовая книга содержащий 336 фраз с присвоенными числовыми значениями. Это очень эффективный метод сокрытия кодовых номеров, поскольку их эквиваленты невозможно отличить от других искаженных букв.
Скольжение алфавитов контролируется ключевыми буквами, включенными в тело криптограммы. Перевод описания Альберти приведен под Шифр Альберти.
Первый метод шифрования
Строчная буква на меньшем кольце используется в качестве индекса.
В этом примере буква г во внутреннем кольце выбирается в качестве индекса и перемещается под заглавную букву (в данном случае А) стационарного кольца. Используются следующие алфавиты (см. Рисунок):
ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ1234 Стационарный диск
gklnprtuz & xysomqihfdbace Подвижный диск
Отправка: «La guerra si farà ...»
_LAGVER2RA_ Обычный текст
Зашифрованный текст AzgthpmamgQ
Ключевые буквы А и Q включены в криптограмму. Строчная буква а в результате шифрования числа 2 является нулем и должен быть отброшен при расшифровке.
После шифрования нескольких букв другая заглавная буква (Q) вставляется в криптограмму, и подвижный диск соответственно поворачивается, получая новую комбинацию:
QRSTVXZ1234ABCDEFGILMNOP Стационарный диск
gklnprtuz & xysomqihfdbace Подвижный диск
Шифрование возобновится таким образом:
_SIFARÀ Обычный текст
Qlfiyky зашифрованный текст
Та же процедура будет продолжена с другими ключевыми буквами до конца сообщения.
Второй метод шифрования
Заглавная буква на неподвижном диске используется в качестве индекса.
В этом примере буква А выбран в качестве индекса, а малый м подвижного диска сопоставляется с индексной буквой. Изменения алфавитов будут обозначены шифрованием одного из четырех чисел.
ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ1234 Стационарный диск
mqihfdbacegklnprtuz & xyso Подвижный диск
Отправка: «La guerra si farà ...»
_LAGVERA3 Обычный текст
mcmbufpms Шифрованный текст
Один из двух р'S опущено, чтобы бросить вызов криптоанализу. Наличие буквы s шифрование номера 3 указывает на необходимость поворота подвижного диска в новое положение. Письмо s затем перемещается под письмо А.
ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ1234 Стационарный диск
somqihfdbacegklnprtuz & xy Подвижный диск
Шифрование возобновится таким образом:
_SIFARÀ Обычный текст
sndhsls Шифрованный текст
Та же процедура будет продолжена до конца сообщения, используя четыре цифры для обозначения сдвигов алфавита.
Шифрование диска Альберти не имеет ничего общего с аффинными сдвигами, сдвигами ключевых слов, сдвигом Цезаря или Шифры Виженера. Шифр Цезаря - это простая подстановка, основанная на скольжении одного обычного алфавита с фиксированным ключом. Как только эквивалент буквы обнаружен, все эквивалентные зашифрованные буквы известны. В шифре Альберти есть два смешанных алфавита, и ключ постоянно меняется во время шифрования, поэтому обнаружение одной буквы не позволяет дальнейший прогресс. Частотный анализ также невозможен, потому что одно и то же письмо всегда шифруется по-разному. Шифр Виженера основан на единственном обычном алфавите, подобном алфавиту Цезаря, и легко решается после определения его фиксированного периода с помощью Kasiski экзамен. Это невозможно с Альберти.
использованная литература
- Альберти, Леон Баттиста, Трактат о шифрах, пер. А. Закканьини. Предисловие Дэвид Кан, Галимберти, Турин 1997.
- Буонафальсе, Аугусто, «Упражнение по решению диска Альберти». Криптограмма LIV, 5, ACA, Plano 1999.