Моноалфавитный+шифр+подстановки


 * Шифр моноалфавитной подстановки - это один из самых древних шифров на Земле. ** Частным случаем этого шифра для шифровки секретных сообщений пользовался еще Гай Юлий Цезарь.

Прежде всего, выбирается нормативный алфавит, т.е. набор символов, которые будут использоваться при составлении сообщений, требующих зашифровки. Допустим, это будут прописные буквы русского алфавита (исключая буквы “Ё” и “Ъ”) и пробел. Таким образом, наш нормативный алфавит состоит из 32 символов. Затем выбирается алфавит шифрования и устанавливается взаимно однозначное соответствие между символами нормативного алфавита и символами алфавита шифрования. Алфавит шифрования может состоять из произвольных символов, в том числе и из символов нормативного алфавита. Чтобы зашифровать исходное сообщение, каждый символ открытого текста заменяется соответствующим ему символом алфавита шифрования.

Иными словами, Алиса и Боб согласовали единственный ключ, который они используют, чтобы зашифровать каждую букву в исходном тексте или расшифровать каждую букву в зашифрованном тексте. Другими словами, ключ независим от передаваемых букв. Лучшее решение состоит в том, чтобы создать отображение каждой буквы исходного текста на соответствующий символ зашифрованного текста. Алиса и Боб могут договориться об отображении для каждой буквы и записать его в виде таблицы. Таблица 1 показывает пример такого отображения. Таблица 1 Зашифруем, например, слово “звезда”. Если использовать алфавиты, приведенные в табл. 1.1, то получится следующее:

Таблица 2

Метод моноалфавитной подстановки можно представить как числовые преобразования символов исходного текста. Для этого каждой букве нормативного алфавита ставится в соответствие некоторое число, называемое числовым эквивалентом этой буквы. Например, для букв русского алфавита и пробела это выглядит так, как показано в табл. 3.

//Ei=( Mi + Si ) mod L//, где //Ei, Mi -// числовые эквиваленты символов алфавита шифрования и нормативного алфавита соответственно, Si - коэффициент сдвига, L - мощность алфавита.
 * Моноалфавитные подстановки можно описать выражением: **

Таблица 3

** Таблица 4. Пример моноалфавитного шифра подстановки ** Мы можем использовать ключ, показанный в таблице 4, чтобы зашифровать сообщение  // This message is easy to encrypt but hard to find the key //

Зашифрованное сообщение имеет вид // ICFVQRVVNEFVRNVSIYRGAHSLIOJICNHTIYBFGTICRXRS // ** Криптоанализ ** Размер ключевого пространства для моноалфавитного шифра подстановки — число перестановок из 26, т.е. 26 ! (почти ). Это делает атаку грубой силы чрезвычайно трудной для Евы, даже если она использует мощный компьютер. Однако она может применить статистическую атаку, основанную на частоте символов. Шифр не изменяет частоту употребления символов.

** Моноалфавитные шифры не изменяют частоту появления символов в зашифрованном тексте, что делает шифры уязвимыми к статистической атаке. **