Шифровальный диск - Cipher disk

В Союз Шифровальный диск из американская гражданская война была 3,75 дюйма (95 мм) в диаметре и сделана из светло-желтого плотного картона. Он состоял из двух концентрических дисков разного размера, вращающихся на центральной оси. По внешним краям диски были разделены на 30 равных отсеков. Внутренний диск меньшего размера содержал буквы, окончания и паузы в словах, а внешний диск содержал группы номеров сигналов. Для облегчения распознавания цифра восемь представляла двоих. Инициалы A.J.M. представляют генерального директора связи Альберт Дж. Майер. На каждом диске был Контрольный номер используется для подотчетности.

А шифровальный диск является шифрование и расшифровка инструмент, разработанный в 1470 году итальянским архитектором и автором Леон Баттиста Альберти. Он сконструировал устройство (одноименное название Шифровальный диск Альберти ), состоящий из двух концентрических круглых пластин, установленных одна на другой. Большую пластину называют «неподвижной», а меньшую - «подвижной», так как меньшая может перемещаться поверх «неподвижной».[1] В первом воплощении диска были пластины из меди и алфавит, начертанный по порядку на внешнем крае каждого диска в ячейках, равномерно разделенных по окружности круга. Это позволило двум алфавитам перемещаться относительно друг друга, создавая простой в использовании ключ. Вместо использования непрактичной и сложной таблицы, указывающей метод шифрования, можно было бы использовать гораздо более простой зашифрованный диск. Это сделало шифрование и дешифрование быстрее, проще и менее подвержено ошибкам.

Методы шифрования

Шифровальный диск можно использовать одним из двух способов. Код может быть последовательной моноалфавитной заменой для всего шифра, или диски могут периодически перемещаться по всему шифру, делая его полиалфавитным. Для одноалфавитного использования отправитель и лицо, получающее сообщения, согласятся на ключ шифрования (например, «G» в обычном алфавите будет размещена рядом с «Q» в шифралфавите). Затем все сообщение кодируется в соответствии с этим ключом.

Помимо простых подстановочные шифры, шифровальный диск открыл путь для удобного полиалфавитные шифры. Легкий способ сделать это - для отправителя и получателя согласовать, что при определенном количестве символов в сообщении шкалы будут сдвинуты на один символ вправо, повторяя процедуру через каждую (скажем) десятую букву. Это затруднило бы взлом, используя Статистические методы.

Вариации

Реконструкция Эней шифровальный диск, V век до нашей эры, Научный центр и технологический музей Салоник

Шифровальные диски имели множество небольших вариаций базовой конструкции. Вместо букв он иногда использовал комбинации цифр на внешнем диске, причем каждая комбинация соответствовала букве. Чтобы сделать шифрование особенно трудным для взлома, на усовершенствованном шифровальном диске использовались только комбинации двух чисел. Однако вместо 1 и 2 использовались 1 и 8, поскольку эти цифры выглядят так же перевернутыми (как часто вещи на шифровальном диске), как и правой стороной вверх.[2] Это можно увидеть на диске Union выше.

Шифровальные диски также добавляли бы дополнительные символы для часто используемых комбинаций букв, таких как «ing», «tion »и« ed ». Также часто добавлялись символы для обозначения «и» в конце слова.

Недостатки

При кодировании сообщения с использованием шифровального диска всегда используется символ, обозначающий «конец слова». Частота появления этого символа аномально высока, и поэтому его легко обнаружить.[2] Если этот символ, однако, опущен, слова объединяются, и получателю требуется гораздо больше времени, чтобы прочитать сообщение. Чтобы исправить это, на некоторых шифровальных дисках теперь есть несколько символов, обозначающих «конец слова». Точно так же на шифровальном диске может быть несколько символов, которые можно использовать для буквы «е» (наиболее распространенная буква в английском языке).[3] так что вместо символа с частотой примерно 13% будут два символа, обозначающие «е» - каждый с частотой 6% или около того. Пользователи также могут использовать ключевое слово, чтобы все символы, включая букву e, изменялись по всему зашифрованному тексту.

Популярная культура

С 1930-х годов шифровальные диски были названы «декодерами» и использовались для новинок. Многие из шифровальных дисков, которые были радио премии были названы "секретные кольца декодера."

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Deavours, Cipher и др. Криптология: машины, история и методы. Норвуд, Массачусетс: Artech House, 1989.
  2. ^ а б Баркер, Уэйн Г., изд. История кодов и шифров в Соединенных Штатах до Первой мировой войны. Vol. 20. Лагуна-Хиллз: Эгейский парк П., 1978.
  3. ^ Сингх, Саймон. Кодовая книга. Нью-Йорк: Даблдей, 1999.