Online-Verschlüsselung nach der Caesar-Methode. Klassische Kryptoanalyse

Vielleicht ist die Caesar-Chiffre eine der einfachsten Möglichkeiten, Daten zu verschlüsseln. Schon vor unserer Zeitrechnung nutzte Cäsar es für geheime Korrespondenz. Und wenn Sie jemanden bitten, seinen eigenen Verschlüsselungsalgorithmus zu entwickeln, wird er aufgrund seiner Einfachheit wahrscheinlich genau eine solche Methode „erfinden“.

Die Caesar-Chiffre wird oft auch als Shift-Chiffre bezeichnet.. Lassen Sie uns verstehen, wie Daten mit dieser Kryptografiemethode verschlüsselt werden.

Caesar Cipher online

Der Dienst ist darauf ausgelegt, beliebigen Text mithilfe einer Shift-Chiffre (Caesar) zu verschlüsseln. Es werden nur russische Buchstaben verschlüsselt, alle anderen Zeichen bleiben unverändert.

So verschlüsseln Sie

Nehmen wir an, wir wollen das Wort Russland verschlüsseln. Schauen wir uns an, wie die Caesar-Chiffre dafür verwendet werden kann. Erinnern wir uns zunächst an das russische Alphabet und nummerieren wir die Buchstaben der Reihe nach.

Unser Wort ist also Russland. Versuchen wir es zu verschlüsseln. Dazu müssen wir uns für den Verschlüsselungsschritt entscheiden. Der Verschlüsselungsschritt oder die Verschlüsselungsverschiebung ist eine Zahl, die angibt, um wie viele Positionen wir im Alphabet nach links oder rechts verschieben. Wird oft als Schicht bezeichnet Schlüssel. Es kann beliebig ausgewählt werden. In unserem Beispiel wählen wir einen Schritt von 7. Somit verschieben wir jeden Buchstaben des verschlüsselten Wortes um 7 Positionen nach rechts (zum Ende des Alphabets). Unser Buchstabe P hat die Zahl 18. Addieren wir unseren Schritt zu 18 und erhalten wir 25. Das bedeutet, dass im verschlüsselten Wort anstelle des Buchstabens P ein Buchstabe mit der Zahl 25 - H steht. Der Buchstabe o wird zu der Buchstabe x. Der Buchstabe s steht in w und so weiter. Infolgedessen wird das Wort Russland nach der Verschlüsselung zu Chhshshpy.

• R -> H
• o -> x
• s -> w
• s -> w
• u -> p
• ich -> ё

Durch Angabe des Verschlüsselungsschritts können Sie jeden beliebigen Text verschlüsseln.

So entschlüsseln Sie

Erstens können Sie den speziell erstellten Rechner auf dieser Seite verwenden. Geben Sie den verschlüsselten Text in das Textfeld ein und unser Dienst entschlüsselt ihn mit allen Möglichkeiten Schicht Am Ende erhalten Sie alle erzielten Ergebnisse und müssen sich nur noch für das richtige entscheiden. Sie haben beispielsweise einen mit der Caesar-Chiffre verschlüsselten Text – „Z shchhtszh amtschn hltschkntsen“. Wir geben es in den Rechner ein und erhalten Entschlüsselungsoptionen, unter denen wir „Ich erinnere mich an einen wunderbaren Moment“ mit einer Verschiebung von 24 sehen.

Natürlich können Sie es auch manuell entschlüsseln. Eine solche Dekodierung wird jedoch sehr lange dauern.

Caesar-Encoder

Tool zum Entschlüsseln/Verschlüsseln mit Caesar. Caesar-Verschlüsselung (oder Caesar-Code) ist eine Schichtverschlüsselung, eines der einfachsten und bekanntesten Verschlüsselungssysteme. Dabei wird ein Buchstabe durch einen anderen weiter hinten im Alphabet ersetzt.

Antworten auf Fragen

Wie verschlüsselt man mit der Caesar-Verschlüsselung?

Die Verschlüsselung mit Caesar-Code ist ein, d. h. ein gleicher Buchstabe wird durch nur einen anderen ersetzt. Der Caesar-Code wird durch eine Alphabetverschiebung definiert: einen Buchstaben weiter im Alphabet.

Beispiel: DCODEX mit einer Verschiebung von 3 verschlüsseln.
Um D zu verschlüsseln, nehmen Sie das Alphabet und suchen Sie nach 3 Buchstaben: G . Also wird D mit G verschlüsselt.
Um X zu verschlüsseln, durchlaufen Sie das Alphabet in einer Schleife: nach X : Y , nach Y : Z , nach Z : A . Also ist X codiert A .
DCODEX ist GFRGHA codiert

Eine andere, mathematischere Möglichkeit zum Verschlüsseln besteht darin, A=0 , B=1 , ..., Z=25 zu notieren und eine Konstante (die Verschiebung) hinzuzufügen, dann ist das Ergebnis (Alphabetlänge) der codierte Text.

Beispiel: Um D (Wert 3) zu verschlüsseln, fügen Sie die Verschiebung 3 : 3+3=6 hinzu und suchen Sie den Buchstaben für 6 : 6=G , sodass D mit G verschlüsselt wird.
Um X=23, 23+3=26 und 26 zu verschlüsseln, gilt 26 = 0, 0=A, also wird X mit A usw. verschlüsselt.
DCODEX ist GFRGHA codiert

Wie entschlüsselt man die Caesar-Chiffre?

Caesar-Code entschlüsselt einen anderen mit einer umgekehrten Alphabetverschiebung: einen vorherigen Buchstaben im Alphabet.

Beispiel: GFRGHA mit einer Verschiebung von 3 entschlüsseln.
Um G zu entschlüsseln, nehmen Sie das Alphabet und suchen Sie 3 Buchstaben vor: D . Also wird G mit D entschlüsselt.
Um X zu entschlüsseln, durchlaufen Sie das Alphabet in einer Schleife: vor A : Z , vor Z : Y , vor Y : X . Also ist A entschlüsselt X .
GFRGHA ist DCODEX entschlüsselt.

Eine andere Methode zur Entschlüsselung, die mathematischer ist, beachten Sie: A=0 , B=1 , ..., Z=25 , subtrahiert eine Konstante (die Verschiebung), dann ist das Ergebnis (Alphabetlänge) der Klartext.

Beispiel: Nehmen Sie G=6, subtrahieren Sie die Verschiebung 6-3=3 und 3=D, sodass G mit D entschlüsselt wird
Nehmen wir A=0, 0-3=-3 und -3 mod 26 = 23, 23=X, also wird A mit X usw. entschlüsselt.
GFRGHA ist DCODEX entschlüsselt

Wie erkennt man Caesar-Chiffretext?

Eine mit der Caesar-Chiffre kodierte Nachricht hat eine Verschiebung in ihrem Diagramm (entspricht der ausgewählten Verschiebung) und ähnelt der des Klartextes.

Jeder Hinweis auf Cäsar, den Kaiser von Rom, oder allgemeiner auf die Antike und das Römische Reich sind Hinweise.

Wie kann man Caesar entziffern, ohne die Verschiebung zu kennen?

Die einfachste Methode besteht darin, alle Schichten zu testen. Wenn das Alphabet 26 Buchstaben hat, sind nur 25 Versuche erforderlich.

Welche Varianten der Caesar-Chiffre gibt es?

Die Caesar-Chiffre ist am besten mit einer Verschiebung von 3 bekannt, alle anderen Verschiebungen sind möglich. Einige Verschiebungen sind bei anderen Chiffriernamen bekannt.

Eine weitere Variante verändert das Alphabet und führt beispielsweise Ziffern ein.

Eine Caesar-Chiffre mit einem Offset von N entspricht einem Ax+B mit A=1 und B=N .

Wie verschlüssele ich Ziffern und Zahlen mit der Caesar-Chiffre?

Die Caesar-Chiffre ist nur auf Buchstaben des Alphabets anwendbar. Es gibt jedoch mehrere Lösungen zur Verschlüsselung von Zahlen:

Schreiben Sie die Zahlen in , wobei die Zahlen zu Buchstaben werden. Es reicht aus, sie normal zu kodieren

Beispiel: Neun wird zu IX, was mit einer Verschiebung um 3 zu LA wird.

Verschieben Sie die Zahlen mit der gleichen Verschiebung wie die Buchstaben.

Beispiel: Aus 9 wird 12 (Verschiebung um +3)

Integrieren Sie Zahlen in das Alphabet.

Beispiel: Beim Alphabet ABCDEF123 wird 21 zu BA mit einem Offset von 3.

Warum der Name Caesar-Chiffre?

Caesar (Caius Iulius Caesar) nutzte diese Technik für einige Korrespondenzen, insbesondere im militärischen Bereich, beispielsweise mit Cicerone (Verschiebung von 3).

Was ist August-Chiffre?

August-Chiffre ist der Name der Caesar-Chiffre mit einer Verschiebung von 1.

Was sind andere Caesar Cipher-Namen?

Die Caesar-Chiffre wird auch als Shift-Chiffre bezeichnet. Diese Verschiebungseigenschaft kann im Namen von Caesar-Varianten verborgen sein, z. B.:

CD-Code, C = D, die Verschiebung ist 1

Gefängniscode (JL), J = L, die Verschiebung beträgt 2

Ellen (LN)-Code, L = N, die Verschiebung beträgt 2

Cutie (QT)-Code, Q = T, die Verschiebung beträgt 3

Eiffel (FL)-Code, F = L, die Verschiebung beträgt 6

WC-Code, W = C, die Verschiebung beträgt 6

Der Code wurde nach Julius Cäsar benannt, der 100 v. Chr. geboren wurde. der erste Mann, der (wie Suetonius) Zeugnisse hat, die belegen, dass er diese Art der Substitution zum Schutz seiner militärischen Kommunikation nutzte. Das genaue Entstehungsdatum und der wahre Autor sind unbekannt.

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Quellcode

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Sprache der tanzenden Männer

ARTEN VON CHIFFERN:

3. Gronsfeld-Chiffre. 21

4. Digitale Chiffren.. 22

5. Polybios-Platz. 23

6. Atbash-Code.. 25

8. Permutations-Chiffren. 26

9. Trithemius-Chiffre. 27

10. Bacon-Chiffre. 27

11. Vigenère-Chiffre. 29

12. Buchchiffre. dreißig

13. Freimaurerkodex. 31

14. Schweinelatein. 33

Frequenzkryptanalyse. 37

18. Andere Arten von Chiffren. 40

Quellwort: Wissenschaft

Taste (Umschalt) 4

Chiffrierwort: Sdchod

Morsecode (Morsecode)

Und auch in Form einer Tabelle.

« _. ._ .._ _._ ._»

Der erste ist visuell.

Gronsfeld-Chiffre

Digitale Chiffren

1)

2) Digitaler Tisch.

3)

Polybios-Platz

Ähnlich einer digitalen Tabellenkalkulation.

Anstelle jedes Buchstabens im verschlüsselten Text wird der entsprechende Buchstabe unten (in der Tabelle) verwendet. Befindet sich ein Buchstabe in der unteren Zeile, wird er durch den obersten Buchstaben derselben Spalte ersetzt. Das heißt, A => E, Yu => G, I => O und so weiter.

Quellwort: Quadrat.

Verschlüsselter Text: pzekchesh.

Quellwort: Quadrat.

Schreiben wir die Koordinaten aller Buchstaben auf.

Atbash-Chiffre

Diese Chiffre wurde für das hebräische Alphabet verwendet und hat daher ihren Namen erhalten. Der erste Buchstabe ist Aleph, wird durch Tau (letzter) ersetzt, der zweite Buchstabe ist Bet, wird durch Shin (vorletzter) ersetzt. Aus diesen Buchstaben wurde der Name gebildet.

Atbash-Chiffre für das russische Alphabet.

A B C D E F G H H I J J K L M N O P R S T U V X C

I Y U E Y Y Ъ SH H C H F U T S R P O N M L K Y I Z F Y E D G V B A.

Quellwort: Ersatz

Verschlüsseltes Wort: Chyatsya

Permutations-Chiffren

Bei dieser Verschlüsselungsmethode ändert sich nur die Reihenfolge der Zeichen im Quelltext, die Zeichen selbst ändern sich jedoch nicht.

Es gibt verschiedene Arten von Permutations-Chiffren. Ich werde einige davon geben.

Szitale Chiffre. Damals verwendet Das antike Sparta. Zur Verschlüsselung wurde ein Stab („Scitala“) verwendet – ein Zylinder, auf den ein schmales Pergamentband gewickelt war. Auf diesem Band wurde entlang der Zylinderachse verschlüsselter Text geschrieben. Um den verschlüsselten Text zu lesen, wurden Zylinder gleichen Durchmessers verwendet.

Vertikale Permutationsverschlüsselung. Zur Verschlüsselung wird ein Rechteck verwendet, in das der Text passt (von links nach rechts). Jede Spalte des Rechtecks ​​wird nummeriert und dann werden die Buchstaben entsprechend der Nummerierung (Schlüssel) vertikal (von oben nach unten) geschrieben.

Quelltext: „vertikale Permutations-Chiffre“

Unser Schlüssel sei 3, 2, 5, 1, 4

Schreiben wir die Buchstaben aus jeder Spalte der Reihe nach entsprechend dem Schlüssel auf. Wir erhalten den folgenden verschlüsselten Text:

Rinrn-irlptk-sheaisv-vkoeo-fteai

Anagramme. Neuanordnen von Buchstaben oder Lauten in einem ursprünglichen Wort oder Satz, um ein anderes Wort oder einen anderen Satz zu erzeugen.

Es wäre nicht sehr zutreffend, sie als Chiffre zu bezeichnen, da es bei der Verschlüsselung normalerweise keine Reihenfolge und keinen Schlüssel gibt. Aber der Vollständigkeit halber und für allgemeine Entwicklung Dasselbe kann man auch über sie sagen.

Und wir können auch hinzufügen, dass man oft von Anagrammen spricht, wenn durch die Neuanordnung keine neuen Wörter entstehen, sondern einfach, sagen wir, eine Reihe von Buchstaben. Das heißt, die Buchstaben werden in zufälliger Reihenfolge gemischt.

Chiffre – frisch;

Australopithecus – Wasserballspieler;

Rötung - Rentner.

Richelieu-Code. Der Klartext wird in Segmente unterteilt und innerhalb der Segmente werden die Buchstaben nach einer festen Permutation (Schlüssel) neu angeordnet.

Quelltext: „Richelieu-Chiffre“

Schlüssel: (231) (4132) (3142)

Verschlüsselter Text: fshi rshir leee

Das heißt, im Schlüssel geben wir an, in welche Segmente der Quelltext unterteilt ist und an welcher Position jeder Buchstabe im Segment neu angeordnet wird.

Trithemius-Chiffre

Verbesserte Caesar-Chiffre.

Chiffrierformel:

L ist die Nummer des verschlüsselten Buchstabens im Alphabet, m-Sequenznummer Buchstaben des verschlüsselten Textes im Alphabet, k-Verschiebungszahl, N-Anzahl der Buchstaben im Alphabet.

Die Schichtnummer (Schichtschritt) ist in diesem Fall ein variabler Wert, der funktional von der Position des Zeichens in der Nachricht abhängt. Die Abhängigkeit kann unterschiedlich sein, beispielsweise linear oder quadratisch.

k = A*p + B (lineare Abhängigkeit).

A, B – Tasten. p – Buchstabenposition in der Nachricht.

Bacon-Chiffre

Bei dieser Chiffre wird jeder Buchstabe des Textes durch eine Gruppe von fünf Buchstaben „A“ oder „B“ ersetzt (binäre Chiffre). Die Ersetzung erfolgt mit einem speziellen Bacon-Chiffrieralphabet.

Bacon-Chiffre mit dem modernen englischen Alphabet.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Chiffre zu übertragen.

Es werden 2 Schriftarten verwendet, eine für den Buchstaben „A“, die andere für den Buchstaben „B“. Beispielsweise drucken wir kursive Buchstaben anstelle von „A“ und gerade Buchstaben anstelle von „B“.

M ag ich C

Ersetzen Sie die kursiven und geraden Buchstaben durch A und B.

Es stellt sich WAAWA heraus. Was entspricht dem Buchstaben S?

Im Geheimtext werden Großbuchstaben durch „B“ und Kleinbuchstaben durch „A“ ersetzt. Das heißt, speziell benötigte Buchstaben werden in Groß- oder Kleinbuchstaben geschrieben. Der Text wird in Gruppen von 5 Buchstaben unterteilt, und dann werden die ursprünglichen Buchstaben durch A und B ersetzt. Und mit Hilfe von Bacons Alphabet erhalten wir bereits das ursprüngliche Wort.

Die Parameter werden bestimmt (zum Beispiel „A“ – von A nach L, „B“ – von L nach Z). BAABAAAAABAAAABABABB steht also für TheScience of Deduction.

Lassen Sie uns eine Kette von 32 Zeichen haben:

aaaaabbbbbabbbbaabbababbaaababaab

Wir werden es als zyklisch betrachten, das heißt, wir werden den Anfang mit dem Ende verbinden. Der Übersichtlichkeit halber stellen wir diese Kette als Ring aus Symbolen dar. Gegenüber jedem Symbol stellen wir einen Buchstaben des englischen Alphabets dar. Für die Zeichen, die ohne Buchstaben bleiben, fügen wir Zahlen von 1 bis 6 hinzu. Wir verwenden diese Kette als Schlüssel, um die Buchstaben des englischen Alphabets zu verschlüsseln. Durch zyklisches Permutieren einer Kette von 32 Zeichen können wir 32 × 32 × 2 = 2048 Schlüssel erhalten. Wir verschlüsseln jeden Buchstaben mit einer Kette von 5 Zeichen, beginnend mit diesem Buchstaben (im oder gegen den Uhrzeigersinn). Für den Buchstaben „R“ erhalten wir beispielsweise die Kette: babab.

Bei der Beschreibung dieser Chiffre wurden einige Materialien von den Websites verwendet:

http://thereichenbachblog.tumblr.com/typesofcipher

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B8%D1%84%D1%80_%D0%91%D1%8D%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D0 %B0#.D0.A1.D0.BF.D0.BE.D1.81.D0.BE.D0.B1.D1.8B_.D0.BF.D0.B5.D1.80.D0.B5.D0. B4.D0.B0.D1.87.D0.B8

Vigenère-Chiffre

Besteht aus mehreren (genauer für das lateinische Alphabet - 26) Caesar-Chiffren mit unterschiedliche Bedeutungen Schicht Zur Verschlüsselung kann eine Tabula Recta oder ein Vigenère-Quadrat verwendet werden.

Ausgewählt Stichwort und Quelltext. Das Schlüsselwort wird zyklisch geschrieben, bis es die gesamte Länge des Quelltextes ausfüllt. Weiter entlang der Tabelle kreuzen sich die Buchstaben des Schlüssels und des Originaltextes in der Tabelle und bilden den Chiffretext.

Lassen Sie uns den Ausdruck „Mindgames“ verschlüsseln.

Das Schlüsselwort lautet let.

Wir schreiben das Schlüsselwort zyklisch, bis seine Länge mit der Länge des Quelltextes übereinstimmt.

Die Chiffretextzeichen befinden sich am Schnittpunkt der Mindgames-Spalten und der Letletlet-Zeilen.

Das heißt, das erste Zeichen wird folgendermaßen aussehen: Nehmen Sie Spalte M und Zeile L, an deren Schnittpunkt der Buchstabe X. Das bedeutet, dass der erste Buchstabe in unserer Chiffre X ist. Und so weiter bis zum Ende des Textes.

Als Ergebnis sieht der verschlüsselte Text so aus: xmgoktxil.

Buchchiffre

Bei dieser Chiffre werden die Elemente des Quelltextes durch die Anzahl der Seiten, Zeilen oder Spalten in einem Buch, einer Zeitschrift oder vielleicht auch nur im Text ersetzt (dann ein Zeiger auf die Wortnummer in einer Zeile oder sogar auf bestimmte Buchstaben). kann verwendet werden). Das heißt, es gibt eine Art Schlüsseltext.

Für eine korrekte Umsetzung müssen sowohl der Sender als auch der Empfänger identische Schlüsseltexte enthalten.

Nehmen wir A.S. Puschkins Gedicht „An Chaadaev“.

Liebe, Hoffnung, stille Herrlichkeit

Die Täuschung dauerte bei uns nicht lange,

Der jugendliche Spaß ist verschwunden

Wie ein Traum, wie Morgennebel;

Aber das Verlangen brennt immer noch in uns;

Unter dem Joch der tödlichen Macht

Mit einer ungeduldigen Seele

Hören wir auf den Ruf des Vaterlandes.

Wir warten mit träger Hoffnung

Heilige Momente der Freiheit

Wie ein junger Liebhaber wartet

Protokolle eines treuen Dates.

Während wir vor Freiheit brennen,

Während die Herzen für Ehre leben,

Mein Freund, lass es uns dem Vaterland widmen

Schöne Impulse von der Seele!

Genosse, glaube: Sie wird auferstehen,

Stern des fesselnden Glücks,

Russland wird aus seinem Schlaf erwachen,

Und auf den Ruinen der Autokratie

Sie werden unsere Namen schreiben!

Wie ich bereits sagte, können Sie einen Zeiger entweder auf einen einzelnen Buchstaben oder auf ein Wort setzen.

Machen wir Hinweise auf Buchstaben. Lassen Sie uns das Wort „Buch“ verschlüsseln.

Geheimtext: 4/1, 1/6, 1/5, 2/6, 1/7.

Der Zähler des Bruchs ist die Nummer der Zeile (von oben beginnend), der Nenner ist die Nummer des Buchstabens in der Zeile (von links nach rechts).

Freimaurerkodex

Royal Arch-Chiffre.

Besteht aus Kombinationen von rechten Winkeln mit oder ohne Punkten.

Diese beiden Figuren bilden, zerlegt, 13 Zeichen. Und wenn man ihnen Punkte hinzufügt, erhält man 26 Zeichen.

Es gibt mindestens zwei Möglichkeiten, diese Zeichen zu kombinieren und zu verwenden, um das Briefgeheimnis zu wahren. Eine Möglichkeit besteht darin, das erste Zeichen a zu nennen; das gleiche Zeichen mit Punkt b; usw. Eine andere Möglichkeit besteht darin, sie in der üblichen Reihenfolge auf die erste Hälfte des Alphabets a, b usw. bis m anzuwenden und sie dann mit einem Punkt zu wiederholen, beginnend mit n, o; usw. zu z.

Erste Wahl.

Zweite Option.

Die Verschlüsselung wurde später verbessert. Folgende Zeichen wurden hinzugefügt:

Hier ist eine weitere interessante Freimaurer-Chiffre.

Geheimschrift der „Souveränen Fürsten vom Rosenkreuz“.

(Materialien zur Beschreibung dieser Chiffre wurden der Website http://ask-agni.ru entnommen).

Schweinelatein

Im Gegensatz zum Namen hat es keinerlei Bezug zur lateinischen Sprache. Stellt verschlüsseltes Englisch dar.

Übersetzungs-(Verschlüsselungs-)Regeln:

Beginnt ein Wort mit einem Konsonanten (Konsonanten), dann stehen die Anfangskonsonanten am Ende des Wortes und werden angehängt ja. Beispiel: mind => indmay.

Wenn ein Wort mit einem Vokal beginnt, werden am Ende ay, way, yay oder hay angehängt. Beispiel: of => ofay.

Wenn ein Wort, das mit „e“ endet, stumm ist, kann es weggelassen werden oder auch nicht – das hängt vom Dialekt ab.

Die russische Sprache verwendet auch Schweinelatein. Nach einer Silbe, die einen Vokal enthält, wird eine Silbe mit demselben Vokal, aber mit einem konstanten Konsonanten hinzugefügt, zum Beispiel „s“ – „blaue Zunge“, manchmal auch „salzige Zunge“ oder „sonnige Zunge“ genannt, „b“ – „weiß“. Zunge“, „z“ – „grüne Zunge“, „f“ – „lila Zunge“ usw. Zum Beispiel ein Satz in „blaue Zunge“:

Arten von Chiffren => visidysy shisifrosov.

Keine sehr komplexe Chiffre, das sage ich Ihnen direkt =) Eher Unterhaltung für Kinder, aber der Text ist immer noch verschlüsselt.

Frequenzkryptanalyse

Darüber hinaus kann eine Frequenzanalyse manchmal hilfreich sein. Es basiert auf der Annahme, dass die Häufigkeit des Auftretens gegebener Brief Das gleiche gilt für das Alphabet in ausreichend langen Texten verschiedene Texte eine Sprache.

In unserem Fall ist es durchaus möglich, dass, wenn die Häufigkeit des Vorkommens eines Zeichens im verschlüsselten Text mit der durchschnittlichen Häufigkeit des Vorkommens eines Buchstabens des Alphabets in anderen Texten übereinstimmt, dieses Zeichen genau diesen Buchstaben bezeichnet.

Hier ist ein Beispiel für eine Tabelle mit den relativen Häufigkeiten von Buchstaben in der russischen Sprache.

(Beispiel von hier http://denisavr.livejournal.com/445453.html).

„Wie aus der Tabelle hervorgeht, ist o der häufigste Buchstabe in der russischen Sprache. Seine relative Häufigkeit von 0,090 bedeutet, dass auf 1000 Buchstaben eines russischen Textes durchschnittlich 90 Buchstaben o kommen. Im gleichen Sinne werden auch die relativen Häufigkeiten anderer Buchstaben verstanden. Die Tabelle gibt kein weiteres „Zeichen“ an – den Abstand zwischen Wörtern (Leerzeichen). Seine relative Häufigkeit ist am höchsten und beträgt 0,175.“

Die Frequenzanalyse kann recht erfolgreich auf andere zuvor besprochene monoalphabetische Chiffren angewendet werden.

Andere Arten von Chiffren

Binäres Zahlensystem

Binäres Zahlensystem, ein auf dem Positionsprinzip der Zahlenschrift aufgebautes Zahlensystem mit der Basis 2. In D. s. Mit. es werden nur zwei Zeichen verwendet – die Zahlen 0 und 1; In diesem Fall hängt die Bedeutung einer Ziffer, wie in jedem Positionssystem, zusätzlich von der Stelle ab, die sie einnimmt. Die Zahl 2 gilt als Einheit der 2. Ziffer und wird wie folgt geschrieben: 10 (sprich: „eins, null“). Jede Einheit der nächsten Ziffer ist doppelt so groß wie die vorherige, d. h. diese Einheiten bilden die Zahlenfolge 2, 4, 8, 16,..., 2n,... Damit ergibt sich eine dezimal geschriebene Zahl Zahlensystem, das in D geschrieben werden soll. pp., es wird der Reihe nach durch 2 dividiert und die resultierenden Reste 0 und 1 werden in der Reihenfolge vom letzten zum ersten aufgeschrieben, zum Beispiel: 43 = 21 2 +1; 21 = 10·2 +1; 10 = 5·2+0; 5=2·2+1; 2 = 1·2+ 0; 1 =0 2 + 1; Die binäre Darstellung der Zahl 43 ist also 101011. Somit ist 101011 in D.s. Mit. bedeutet 1·20+1·21 + 0×22 +1×23 + + 0·24 + 1·25.

In D. s. Mit. Alle Rechenoperationen sind besonders einfach durchzuführen: Beispielsweise wird das Einmaleins auf eine Gleichheit 1 1 reduziert = 1. Der Eintrag in D. s. Mit. Sehr umständlich: Beispielsweise hat die Zahl 9000 14 Ziffern. Aber dank der Tatsache, dass in D. s. Mit. Da nur zwei Ziffern verwendet werden, ist dies häufig bei theoretischen Fragen und bei digitalen Computerberechnungen nützlich.

REGELN FÜR DAS SCHÄTZEN VON RIBBLES

Sprache der tanzenden Männer

ARTEN VON CHIFFERN:

1. Caesar-Chiffre (Shift-Chiffre, Caesar-Code oder Caesar-Shift) 17

2. Morsecode (Morsecode) 18

3. Gronsfeld-Chiffre. 21

4. Digitale Chiffren.. 22

5. Polybios-Platz. 23

6. Atbash-Code.. 25

7. Verschlüsselung mit einem Codewort. 25

8. Permutations-Chiffren. 26

9. Trithemius-Chiffre. 27

10. Bacon-Chiffre. 27

11. Vigenère-Chiffre. 29

12. Buchchiffre. dreißig

13. Freimaurerkodex. 31

14. Schweinelatein. 33

15. Chiffre aus „The Dancing Men“ und ähnliche Chiffren. 34

Frequenzkryptanalyse. 37

16. Verschlüsselung über eine Computertastatur. 38

17. Verschlüsselung über die Telefontastatur... 39

18. Andere Arten von Chiffren. 40

19. Einige Kombinationen von Chiffren. Fehler! Das Lesezeichen ist nicht definiert.

Caesar-Chiffre (Shift-Chiffre, Caesar-Code oder Caesar-Shift)

Eine der bekanntesten und zugleich einfachsten Chiffren. Bezieht sich auf monoalphabetische Substitutions-Chiffren (jeder Buchstabe des Originaltextes ist einem einzelnen Buchstaben des Chiffretextes zugeordnet).

Bei dieser Chiffre wird jeder Buchstabe in einem Wort oder Text durch einen anderen ersetzt, der sich an einer bestimmten konstanten Zahlenposition links oder rechts davon im Alphabet befindet. Zum Entschlüsseln müssen Sie lediglich die Verschiebung (oder den Schlüssel) in der Chiffre kennen. Wenn der Schlüssel beispielsweise k=3 ist, lautet die Formel, die wir erhalten, x=y-3. Dabei ist x die Nummer des ursprünglichen (chiffrierten) Symbols im Alphabet, y ist die Nummer des Chiffriertextsymbols im Alphabet.

Quellwort: Wissenschaft

Taste (Umschalt) 4

Chiffrierwort: Sdchod

Es gibt verschiedene Variationen dieser Chiffre, zum Beispiel: ROT1, ROT13. ROT ist abgeleitet von englisches Wort drehen, was in diesem Fall „bewegen“ bedeutet. Das heißt, um 1 Position verschieben, um 13 Positionen verschieben.

Ich möchte auch hinzufügen, dass auch Modifikationen dieser Chiffre zu finden sind. Beispielsweise wird die Nummer des Buchstabens auf der Tastatur verwendet, nicht im Alphabet. Aber jetzt werde ich nicht auf Details eingehen; ich werde Ihnen weiter unten etwas über „Tastatur“-Chiffren erzählen.

Morsecode (Morsecode)

Auch eine sehr berühmte Chiffre. Wie die Caesar-Chiffre bezieht es sich auf die monoalphabetische Substitution. Benannt nach Samuel Morse. Der Code wurde zuerst von Alfred Weil (Hinzufügen von Buchstabencodes) und dann von Friedrich Gehrke verbessert. Und in dieser Form wird der Code auch heute noch verwendet.

Bei dieser Chiffre wird jedes Zeichen (Buchstaben des Alphabets, Zahlen von 0 bis 9 und einige Satzzeichen) durch eine Folge kurzer und langer Pieptöne ersetzt. Ein kurzes Signal wird auf Papier als Punkt geschrieben, ein langes Signal als Strich.

Unten finden Sie grafische Bilder von Codes für russische und lateinische Zeichen.

Und auch in Form einer Tabelle.

Lassen Sie uns das Wort „Wissenschaft“ noch einmal verschlüsseln.

« _. ._ .._ _._ ._»

Für diejenigen, die daran interessiert sind, Morsecode zu lernen, kann ich ein paar Möglichkeiten vorschlagen.

Der erste ist visuell.

Hier wird der Code mit dem Bild der Buchstaben verknüpft, was das Auswendiglernen erheblich erleichtert.

Der zweite Schritt erfolgt mit Hilfe eines „Gesangs“, der jedem Morsecode-Zeichen entspricht.

Es gibt auch viele Programme, die beim Erlernen dieses Alphabets helfen (z. B. ADKM, CW Master, Morse Code Trainer).

Gronsfeld-Chiffre

Es handelt sich um eine Modifikation der Caesar-Chiffre. Bezieht sich auf komplexe (multialphabetische) Substitutions-Chiffren. Komplexe Substitutions-Chiffren verwenden eine einfache (monoalphabetische) Substitutions-Chiffre, um jedes Zeichen des Quelltextes zu verschlüsseln. Die verwendeten Alphabete werden zyklisch und sequentiell angewendet.

Nehmen wir zum Beispiel eine Nachricht x1, x2, x3, ….. xn, …… x2n, ….. an, die verschlüsselt werden muss. Bei der Verwendung einer polyalphabetischen Chiffre gibt es mehrere monoalphabetische Chiffren (z. B. n Stück). Und in unserem Fall wird die erste monoalphabetische Chiffre auf den ersten Buchstaben angewendet, die zweite auf den zweiten Buchstaben, die dritte auf den dritten ..... auf den n-ten Buchstaben - den n-ten, und auf n+1 wiederum den ersten, und so weiter.

Nun speziell zur Gronsfeld-Chiffre. Zur Verschlüsselung wird hier ein numerischer Schlüssel verwendet. Aber jeder Buchstabe wird nicht um eine konstante Anzahl von Stellen verschoben, sondern um die Zahl, die dem Schlüssel entspricht. Der Schlüssel besteht demnach nicht aus einer Ziffer, sondern aus einer Zifferngruppe. Der Schlüssel muss nicht so lang sein wie die zu verschlüsselnde Nachricht. Ist der Schlüssel kürzer als die Nachricht, wird er einfach in einer Schleife wiederholt. Wenn der Text beispielsweise 10 Zeichen hat und die Schlüssellänge 5 Zeichen beträgt, wird der Schlüssel zweimal zur Verschlüsselung verwendet.

Quelltext: „Gronsfeld-Chiffre“

Verschlüsselter Text: „schnchsh esurtseryalv“

Digitale Chiffren

1) Das Alphabet wird in Gruppen mit der gleichen Anzahl an Buchstaben eingeteilt, dann wird jeder Gruppe eine eigene Nummer zugewiesen. So entsteht die erste Ziffer zur Verschlüsselung des Symbols. Die zweite Ziffer ist die Seriennummer des Buchstabens in der Gruppe.

Die Tabelle muss nicht so aussehen. Die Anzahl der Gruppen kann variieren. Außerdem erscheinen die Buchstaben des Alphabets möglicherweise nicht in der richtigen Reihenfolge in der Tabelle.

Verschlüsseln wir das Wort „Ziffer“ auf diese Weise.

Geheimtext: 63 31 61 51 11

Es sind viele Variationen dieser Art von Verschlüsselung möglich. Das Alphabet ist beispielsweise in 5 Gruppen unterteilt und jeder Buchstabe wird als Bruch dargestellt, sodass der Zähler die Nummer seiner Gruppe und der Nenner die fortlaufende Nummer in der Gruppe enthält. Eine andere Möglichkeit, wie ich bereits sagte, besteht darin, dass die Buchstaben möglicherweise nicht in der richtigen Reihenfolge sind (z. B. azhmtshyu bznuschya viof gypy dkrts elsche).

2) Digitaler Tisch.

Lassen Sie uns das Wort „Wissenschaft“ anhand dieser Tabelle verschlüsseln.

Jedes Zeichen wird erneut mit zwei Ziffern verschlüsselt, wobei die erste Ziffer entweder die Spaltennummer oder die Zeilennummer sein kann. Das heißt, der Buchstabe K kann als 32 oder 23 verschlüsselt werden.

Geheimtext: 62 11 33 32 11

Dabei ist die erste Ziffer die Spaltennummer, die zweite die Zeilennummer.

3)Verschlüsselung durch Ersetzen jedes Buchstabens durch seine Zahl im Alphabet. Eine sehr einfache Art von Chiffre. Ich denke, es kann auch als digital eingestuft werden. Mittlerweile wird es jedoch häufig in verschiedenen Variationen und Kombinationen mit anderen Chiffrierarten verwendet. Ich werde Ihnen etwas später etwas über einige Chiffrierkombinationen erzählen.

Eine Variation dieser Chiffre: Buchstaben im Alphabet werden nicht vom Anfang, sondern vom Ende gezählt. Das heißt, die Seriennummer des Buchstabens „A“ ist 33, „B“ – 32 und so weiter.

Polybios-Platz

Ähnlich einer digitalen Tabellenkalkulation.

Auch hier wird eine Tabelle erstellt; in der Regel ist die Anzahl der Zeilen und Spalten gleich, es kommt jedoch auf das Alphabet an. Wenn nicht genügend Zellen vorhanden sind, können Sie zwei Buchstaben gleichzeitig in eine Zelle schreiben.

Ein Beispiel für ein Polybius-Quadrat für das russische Alphabet.

Anstelle jedes Buchstabens im verschlüsselten Text wird der entsprechende Buchstabe unten (in der Tabelle) verwendet. Befindet sich ein Buchstabe in der unteren Zeile, wird er durch den obersten Buchstaben derselben Spalte ersetzt. Das heißt, A => E, Yu => G, I => O und so weiter.

Quellwort: Quadrat.

Verschlüsselter Text: pzekchesh.

Anstelle eines Buchstabens werden die entsprechenden Zahlen aus der Tabelle geschrieben. Die erste Ziffer ist die Spaltennummer, die zweite die Zeilennummer. Die erste Ziffer ist die horizontale Koordinate des Buchstabens, die zweite die vertikale Koordinate.

Als Ergebnis erhalten wir für jeden Buchstaben einen Koordinatensatz in Form eines Bruchs. Auf diese Weise werden zwei Linien gebildet, auf der ersten befinden sich die horizontalen Koordinaten aller Buchstaben, auf der zweiten die vertikalen. Die Koordinaten werden dann zeilenweise und nicht spaltenweise gelesen. Und dann werden sie wieder durch Buchstaben gemäß der Tabelle ersetzt.

Quellwort: Quadrat.

Schreiben wir die Koordinaten aller Buchstaben auf.

Wir lesen die Koordinaten entlang der Zeilen: 53 15 11 22 11 14 14.

Wir ersetzen Buchstaben mithilfe der Tabelle (Quadrat). Wir bekommen eine neue Tabelle mit Koordinaten.

Als Ergebnis erhalten wir nach der Verschlüsselung: pchaerr

Die Koordinaten der Buchstaben werden noch einmal notiert, zeilenweise gelesen, jedoch ohne Leerzeichen, also im Fließtext geschrieben. Wir erhalten eine Zahlenfolge und verschieben sie um einen Schritt nach links. Zum Beispiel war es 134526, daraus wurde 345261 (d. h. die Zahl vom Anfang kommt am Ende der Sequenz). Dann teilen wir die Sequenz in Paare auf: 34 52 61.

Das heißt, wenn wir das Wort „Quadrat“ verschlüsseln (siehe Beispiel in Methode 2), erhalten wir eine Zahlenfolge: 53151122111414

Einen Schritt nach links verschieben: 31511221114145

Wir zerlegen es in Zahlenpaare: 31 51 12 21 11 41 45.

Ersetzen Sie Zahlen entsprechend dem Quadrat durch Buchstaben.

Nach der Verschlüsselung erhalten wir: vdebagyu.

Es sollte auch hinzugefügt werden, dass Variationen des Polybius-Quadrats möglich sind. Die Buchstaben des Alphabets sind möglicherweise nicht in der richtigen Reihenfolge, die Größe des Quadrats kann unterschiedlich sein oder bei der dritten Methode kann ein anderer Versatz gewählt werden.

Atbash-Chiffre

Eine weitere einfache (monoalphabetische) Substitutions-Chiffre.

Die Verschlüsselung erfolgt durch Ersetzen des ersten Buchstabens des Alphabets durch den letzten, des zweiten durch den vorletzten usw.

Caesar-Chiffre

Caesar-Chiffre, auch bekannt als Shift-Chiffre, Caesar-Code oder Caesars Schicht- eine der einfachsten und bekanntesten Verschlüsselungsmethoden.

Eine Caesar-Chiffre ist eine Art Substitutions-Chiffre, bei der jedes Zeichen im Klartext durch einen Buchstaben ersetzt wird, der sich an einer konstanten Anzahl von Stellen links oder rechts davon im Alphabet befindet. Beispielsweise würde in einer Chiffre mit einer Verschiebung von 3 A zu D, B zu D und so weiter.

Die Chiffre ist nach dem römischen Kaiser Gaius Julius Caesar benannt, der sie für die geheime Korrespondenz mit seinen Generälen verwendete.

Der von der Caesar-Chiffre durchgeführte Verschlüsselungsschritt ist häufig Teil komplexerer Verfahren wie der Vigenère-Chiffre und findet im ROT13-System immer noch eine moderne Anwendung. Wie alle monoalphabetischen Chiffren ist die Caesar-Chiffre leicht zu knacken und hat praktisch keinen praktischen Nutzen.

Mathematisches Modell

Wenn wir jedem Zeichen des Alphabets seine Seriennummer zuordnen (Nummerierung ab 0), können Verschlüsselung und Entschlüsselung durch Formeln der modularen Arithmetik ausgedrückt werden:

Wo ist das Klartextsymbol, ist das Chiffretextsymbol, ist die Kraft des Alphabets und ist der Schlüssel.

Mathematisch gesehen ist die Caesar-Chiffre ein Sonderfall einer affinen Chiffre.

Beispiel

Verschlüsselung mit einem Schlüssel. Der Buchstabe „C“ „verschiebt“ sich um drei Buchstaben nach vorne und wird zum Buchstaben „F“. Ein hartes Zeichen, das um drei Buchstaben nach vorne verschoben wird, wird zum Buchstaben „E“ und so weiter:

Ursprüngliches Alphabet: АВВГДЭЁжЗИйКМНОПРСТУФХЦЧШШШШШЧЪыYUEYA Chiffriert: WHERE ЖИИГЗИКМНОПРСТУФХЦЧШШШШШ ШШШЧЪЪЯЭУЯАБВ

Original Text:

Essen Sie noch etwas von diesen weichen französischen Brötchen und trinken Sie etwas Tee.

Chiffretext wird erhalten, indem jeder Buchstabe des Originaltextes durch den entsprechenden Buchstaben des Chiffrieralphabets ersetzt wird:

Fezyya yz zyi ahlsh pvenlsh chugrschtskfnlsh dsosn, zhg eyutzm ygb.

Geschichte und Anwendung

Die Caesar-Chiffre ist nach Julius Caesar benannt, der sie laut Suetonius‘ Leben der Zwölf Cäsaren mit einem Offset von 3 zum Schutz der militärischen Kommunikation verwendete. Obwohl Cäsar der erste aufgezeichnete Mensch war, der dieses Schema nutzte, ist bekannt, dass bereits zuvor andere Substitutions-Chiffren verwendet wurden.

Es ist nicht bekannt, wie effektiv Caesars Chiffre zu dieser Zeit war, aber sie war wahrscheinlich einigermaßen sicher, nicht zuletzt aufgrund der Tatsache, dass die meisten Feinde Caesars Analphabeten waren und viele davon ausgingen, dass die Nachrichten in einer unbekannten Sprache verfasst waren. Fremdsprache. Es gibt keine aktuellen Beweise für Methoden zum Brechen einfacher Substitutions-Chiffren. Die frühesten erhaltenen Aufzeichnungen der Frequenzanalyse sind die Werke von Al-Kindi aus dem 9. Jahrhundert über die Entdeckung der Frequenzanalyse.

Die Caesar-Chiffre mit einer Verschiebung um eins wird auf der Rückseite der Mesusa verwendet, um die Namen Gottes zu verschlüsseln. Dies könnte ein Überbleibsel aus einer frühen Zeit sein, als es dem jüdischen Volk nicht erlaubt war, Mesusa zu haben.

Im 19. Jahrhundert wurde der persönliche Anzeigenteil von Zeitungen manchmal zum Austausch von Nachrichten genutzt, die mit einfachen Chiffren verschlüsselt wurden. Kahn (1967) beschreibt in The Times Fälle, in denen Amateure an geheimen Kommunikationen teilnahmen, die mit der Caesar-Chiffre verschlüsselt wurden. Noch später, im Jahr 1915, fand die Caesar-Chiffre Verwendung: russische Armee verwendete es als Ersatz für komplexere Chiffren, die sich für die Truppen als zu komplex erwiesen; Deutsche und österreichische Kryptoanalytiker hatten nur geringe Schwierigkeiten, diese Nachrichten zu entschlüsseln.

Die Caesar-Chiffre mit Verschiebung dreizehn wird auch im ROT13-Algorithmus verwendet. einfache Methode Textverschleierung, die im Usenet weit verbreitet ist und eher dazu dient, Spoiler zu verbergen, denn als Verschlüsselungsmethode. Die Vigenère-Chiffre verwendet eine Caesar-Chiffre mit unterschiedlichen Verschiebungen an jeder Position im Text; Der Offsetwert wird mithilfe eines sich wiederholenden Schlüsselworts bestimmt. Wenn das Schlüsselwort so lang ist wie die Nachricht, wird die Chiffre unknackbar, solange Benutzer das Schlüsselwort geheim halten.

Schlüsselwörter, die kürzer als die Nachricht sind (z. B. „Vollständiger Sieg“, das von der Konföderation während des Amerikanischen Bürgerkriegs verwendet wurde) führen zu einem zyklischen Muster, das mithilfe einer verbesserten Version der Häufigkeitsanalyse erkannt werden könnte.

Um die Verwendung der Caesar-Chiffre zu erleichtern, werden häufig zwei Scheiben mit unterschiedlichen Durchmessern verwendet, die auf einer gemeinsamen Achse montiert sind und an deren Rändern Alphabete eingezeichnet sind. Zunächst werden die Scheiben so gedreht, dass jedem Buchstaben des Alphabets der äußeren Scheibe derselbe Buchstabe des Alphabets der kleinen Scheibe gegenübersteht. Wenn wir nun die interne Festplatte um mehrere Zeichen drehen, erhalten wir eine Entsprechung zwischen den Zeichen der externen und der internen Festplatte – die Caesar-Chiffre. Die resultierende Festplatte kann sowohl zur Verschlüsselung als auch zur Entschlüsselung verwendet werden.

Wenn beispielsweise das innere Rad so gedreht wird, dass das Zeichen A der äußeren Scheibe dem Zeichen D der inneren Scheibe entspricht, erhalten wir eine Chiffre mit einer Verschiebung um 3 nach links.

Den Code knacken

Die Caesar-Chiffre kann leicht gebrochen werden, selbst wenn der Angreifer nur den Chiffretext kennt. Zwei Situationen können berücksichtigt werden:

1. Der Cracker weiß (oder geht davon aus), dass eine einfache Substitutions-Chiffre verwendet wurde, weiß aber nicht, dass es sich um ein Caesar-Schema handelt;
2. Der Angreifer weiß, dass eine Caesar-Chiffre verwendet wurde, kennt aber den Verschiebungswert nicht.

Im ersten Fall kann die Chiffre mit den gleichen Techniken wie bei einer einfachen Substitutions-Chiffre, wie z. B. Frequenzanalyse usw., gebrochen werden. Mithilfe dieser Techniken wird der Cracker wahrscheinlich schnell die Regelmäßigkeit in der Lösung bemerken und erkennen, dass es sich um eine Chiffre handelt Verwendet wird - Dies ist die Caesar-Chiffre.

Im zweiten Fall ist das Knacken der Chiffre noch einfacher. Es gibt nicht viele Optionen für Verschiebungswerte (26 für Englisch), die alle mit roher Gewalt getestet werden können. Eine Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, einen Chiffretext in eine Spalte aller möglichen Verschiebungen zu schreiben – eine Technik, die manchmal als „Prime Component Completion“ bezeichnet wird. Schauen wir uns ein Beispiel für den Chiffretext an. EXXEGOEXSRGI"; In der vierten Zeile ist der Klartext für das Auge sofort erkennbar.

Eine andere Möglichkeit, diese Methode anzuwenden, besteht darin, das Alphabet unter jeden Buchstaben des Geheimtextes zu schreiben, beginnend mit diesem Buchstaben. Die Methode kann durch die Verwendung vorbereiteter Alphabetstreifen beschleunigt werden. Dazu müssen wir die Streifen so falten, dass in einer Zeile der Geheimtext entsteht, in einer anderen Zeile sehen wir dann den Klartext.

Für normalen Text in natürlicher Sprache gibt es wahrscheinlich nur eine Decodierungsoption. Wenn Sie jedoch sehr kurze Nachrichten verwenden, kann es vorkommen, dass mehrere Entschlüsselungsoptionen mit unterschiedlichen Verschiebungen möglich sind. Zum Beispiel Geheimtext MPQY lässt sich entziffern als „ Aden"sowie " wissen"(vorausgesetzt, der Klartext ist geschrieben Englische Sprache). Genau so " ALIIP„ kann entziffert werden als „ Puppen" oder wie " Rad»; « AFCCP" Wie " lustig" oder wie " jubeln».

Die Mehrfachverschlüsselung verbessert die Stärke in keiner Weise, da die Verwendung von Chiffren mit Verschiebung a und b der Verwendung von Chiffren mit Verschiebung a+b entspricht. Mathematisch gesehen bilden Verschlüsselungen mit unterschiedlichen Schlüsseln eine Gruppe.

Anmerkungen

Links

Wikimedia-Stiftung. 2010.

Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was die „Caesar-Chiffre“ ist:

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