Мдпм-шифры

Рассмотренный нами метод можно было, строго говоря, назвать системой "монограф-диграф-перестановка-монограф", для краткости МДПМ. В нем связи между отдельными буквами открытого и шифрованного текстов весьма сложны, так как каждая исходная буква заменяется парой букв, каждая из которых образует диграф с буквой из некоторой другой пары, а он, в свою очередь, снова преобразуется в монограф. В определенных обстоятельствах полученный шифрованный текст в сравнении с исходным открытым текстом может выглядеть странно, как видно из следующего примера.

Пример 5.3

Используя метод МДПМ, зашифровать 25-буквенный алфавит (буква J опущена) с помощью квадрата 55 с обычным порядком расположения букв, а также перестановки 3-1-6-4-5-7-2-9-10-8.

Зашифрование

"Открытый текст" имеет вид:

ABCDEFGHIKLMNOPQRSTUVWXYZ.

После его преобразования по квадрату 55 (см. таблицу 5.1), получаем:

AAABA CADAE BABBB CBDBE CACBC CCDCE DADBD CDDDE EAEBE CEDEE.

Таблица 5.4

3	1	6	4	5	7	2	9	10	8
A	A	A	B	A	C	A	D	A	E
B	A	B	B	B	C	B	D	B	E
C	A	C	B	C	C	C	D	C	E
D	A	D	B	D	C	D	D	D	E
E	A	E	B	E	C	E	D	E	E

Вписывая его в перестановочную таблицу (таблица 5.4), получаем шифрованный текст, состоящий из диграфов

AAAAA ABCDE ABCDE BBBBB ABCDE ABCDE CCCCC EEEEE DDDDD ABCDE,

из которого, произведя обратное преобразование, получаем шифрованный текст из монографов

AAAHU BOWGG BOVHU NNPZZ TTQHU.

И никто не догадается, что здесь зашифрован 25-буквенный алфавит, записанный в обычном порядке. Такой странный вид шифрованного текста объясняется, главным образом, тем, что вслед за "алфавитным" квадратом размера 55 без ключевого слова использована перестановочная таблица ширины 10. При выборе размаха перестановки следует избегать значений, кратных размеру алфавитного квадрата.

Пример 5.4 (шифр германского верховного командования, 1918 год)

В начале 1918 года германское верховное командование начало использовать шифр, основой которого был квадрат 55. В нем 25 букв алфавита преобразовывались в диграфы, в которых использовались только буквы A, D, F, G, X. В его модификации использовался квадрат 66, где было 11 дополнительных знаков. Это давало возможность использовать все 26 букв алфавита и 10 цифр. Этот шифр был известен под названием "шифр ADFGVX". Таким образом, каждая буква исходного сообщения, превращалась в пару букв, которые затем разделялись и переставлялись согласно ключу, а ключ менялся ежедневно. Вскрыть этот шифр было нелегко, однако французский криптоаналитик Жорж Пэнвэн (Georges Painvin) нашел метод прочтения этого шифра при наличии нескольких сообщений с одинаковым открытым текстом в начале или в конце. И хотя удалось прочесть сообщения только нескольких дней, их количество в те дни было большим, а содержание - особенно важным. Писали. что "одно из сообщений было прочитано так быстро, что крупная операция германских войск, о которой в нем шла речь, была полностью сорвана" (см. [5.1]).

Пример 5.5 (японский морской шифр)

Во время Второй мировой войны японский торговый флот пользовался шифром, известным как JN40. В нем каждый японский иероглифический символ ("кана") заменялся на две цифры по квадрату 1010. Отдельные цифры затем вписывали в таблицу по столбцам, причем порядок столбцов определялся перестановкой. Далее цифры выписывались построчно, а порядок строк определялся второй перестановкой. Перестановки менялись ежедневно. Этот шифр был вскрыт в ноябре 1942 года, когда оператор пропустил в сообщении некоторые детали и затем заново зашифровал полный текст на тех же ключах (см. [5.2]).

Задача 5.1

Сообщение зашифровано по системе МДПМ с ключевым словом ABSOLUTE и перестановкой 3-1-5-2-4. В результате получен шифрованный текст:

CFIGS FLTBC XKEEA EBHTB GLDPI.

Расшифруйте это сообщение.