O Szyfrach.
Ostatnie dwa tygodnie pracujemy nad szyfry substytucji (monoalphabetic i polyalphabetic). Przypomnij, że szyfry substytucji są, w których każdy list jest zastąpiony przez inny list (lub symbol) w jakiejś systematycznej drodze. Jakkolwiek porządek, w którym listy wydają się, pozostaje to sam. Tego tygodnia, będziemy pracować nad kilku szyframi przestawienia; dla których listy pozostają to sam, ale porządek zupełnie jest zmieszany!
Jeden z najstarszych sposobów zrobienia to został utworzony przez starożytnych Egipcjan i Greków. To używa kija nazywanego scytale . Oni użyliby drewnianych kijów i pergaminu, ale będziemy używać rurek plakatu i dodając kasetę maszyny!
Jak prace szyfru scytale.
1.. Dostań scytale i pas pergaminu.
2.. Zawiń twój pergamin dookoła twojego scytale, dopóki kij nie jest przykryty. Spróbuj unikać pokrywania się częściowo i szpar.
3.. Napisz twoją wiadomość wzdłuż długości kija, jednego charakteru na przepustce papieru. Jeżeli potrzebujesz więcej przestrzeni, obrócić kij daleko od ciebie i trzymać pisanie.
4.. Rozwiń scytale i wyślij wdrapującą się wiadomość do przyjaciela z kijem tak samo średnicy.
5.. Przyjaciel wtedy zawija jego scytale z kodowanym pergaminem. Odkąd średnice są tym samym, wiadomość jest wyraźnie czytelna!
Ta technika była bardzo przydatna w starożytnych bitwach; wiadomo, że Spartanin użyli tym raczej obszernie. Każdemu generałowi dano kij jednolitej średnicy, żeby on mógł szybko szyfrować i odcyfrować jakąś wiadomość wysłaną od innych generałów. Zauważ jak szybko i łatwy to ma użyć!
Jakkolwiek to jest również raczej łatwo trzasnąć. W sytuacji bitwy, najbardziej prawdopodobny sposób trzaśnięcia to miałby ukraść scytale generała. Wtedy każda wiadomość mogłaby zostać przeczytana łatwo. Jakkolwiek to może zostać trzaśnięte nawet na zewnątrz schylając się do theivery. Ponieważ to kończy się, scytale jest tylko bardzo starym (i raczej prosty) wersja większej klasy szyfrów nazywane szyfry przestawienia macierzy. Droga najprostsza tych prac około wybiera macierz ustalonej wielkości (powiedzieć, 6x10) i wtedy pisząc twoją wiadomość przez rzędy. encipherment krok składa się z pisania listów w macierzy przez podążanie kolumien. Tu jest prosty 6x10 przykład:
T |
R |
O |
O |
P |
S |
H |
E |
A |
D |
I |
N |
G |
W |
E |
S |
T |
N |
E |
E |
D |
M |
O |
R |
E |
S |
U |
P |
P |
L |
I |
E |
S |
S |
E |
N |
D |
G |
E |
N |
E |
R |
A |
L |
D |
U |
B |
O |
I |
S |
M |
E |
N |
T |
O |
A |
I |
D |
|
|
Gdzie napisaliśmy wiadomość:
troops heading west need more supplies. send general dubois' men to aid
powiosłuj przez rząd do macierzy. Wtedy, aby szyfrować to, po prostu przeczytaliśmy poza kolumnami, by dostać się:
TIDIE MRNME REOGO SANOW RSLTP EEEDO
SSSNU AHTUD BIENP GODAE PEIDE LNS
scytale szyfr jest tylko jak jeden z tych. Zauważ, że numer z "wiosłuje" w twojej wiadomości jest określony przez średnicę twojego kija i wielkości twojego pisania. Trzaskając ich, jako możesz domyślić się, jest tylko sprawą systematycznej domyśliszsię -i-kontroli.
Jak trzasnąć proste szyfry przestawienia macierzy:
1.. Policz jak wiele listów są w ciphertext (dla tego przykładu, zakłada ciphertext jest 99 listami długo)
2.. Zrób wszyscy macierze, które pasowałyby taką długość, (np. 2x50, 3x33, 4x25, 5x20, 6x17, 7x15, 8x13, 9x11, 10x10). Użyj DWÓCH z każdej wielkości.
3.. Dla każdej macierzy wielkości, wypisz ciphertext przez rzędy na jednej kopii. Na innej kopii, wypisz ciphertext na dół kolumny.
4.. W każdej scenie, zobacz, czy możesz uważać cokolwiek za czytelne, czytając prostopadły do jak położyłeś ciphertext.
Twardsza wersja szyfru przestawienia macierzy jest wdrapującym się kolumną szyfrem przestawienia macierzy. Tylko jak ci powyżej, znajdujesz macierz odpowiednich wymiarów i piszesz twój tekst w wiosłujesz-przez-rzędzie. Jeżeli są czyste komórki lewe, wypełnić ich z charakterem smoczka (czasami 'X'). Jakkolwiek przed pisaniem ciphertext od kolumien, najpierw wspinasz się kolumny. To wygenerowuje nową macierz tej sam wielkości. Teraz przeczytaj poza tekstem na dół kolumny, jako wcześniej. To jest twardszy szyfr, ale jest systematycznym sposobem trzaśnięcia tego.
Jak trzasnąć wdrapujące się kolumną szyfry przestawienia macierzy:
1.. Policz jak wiele listów są w twoim ciphertext (na przykład, 75) i czynnik ten numer (75 = 5 * 5 * 3).
2.. Utwórz wszystkich możliwe macierze, by pasować ten ciphertext (w naszym przypadku, 3x25, 5x15, 15x5, 25x3).
3.. Napisz ciphertext do tych macierzy na dół kolumnom.
4.. Dla każdej z twoich macierzy, rozważają wszyscy możliwe permutacje kolumien (dla n kolumien, jest n! możliwe przeorganizowanie). W naszym przypadku, mamy nadzieję, że wiadomość była szyfrowana używając jeden z ostatnie dwie macierze (15x5 i 25x3), od w tych przypadkach, mamy tylko 6 i 120 possibilites, by sprawdzać (3! = 6, 5! = 120, 15! ~ 1.31x10 ^ 12, 25! ~ 1.55x10 ^ 25).
5.. Przestaw każdą macierz, by zobaczyć, czy dostajesz coś zrozumiałego. Przeczytaj wiadomość poza wiosłujesz-przez-rzędem. Zauważ, że to dużo więcej łatwo jest zrobiony przez komputer niż ręcznie, ale to jest wykonalne (dla małych macierzy).