Шифр Playfair

Шифр Playfair , тип шифру заміщення, що використовується для шифрування даних.

Таблиця Віженера При шифруванні відкритого тексту буква шифру знаходиться на перетині стовпця, очолюваного відкритим текстом, і рядка, індексованого ключовою буквою. Для розшифровки шифротексту буква відкритого тексту знаходиться на початку стовпця, що визначається перетином діагоналі, що містить букву шифру, та рядка, що містить ключову букву.Детальніше про цю тему Криптологія: Шифри Playfair У криптосистемах для ручного шифрування одиниць відкритого тексту, що складаються з більш ніж однієї літери, коли-небудь використовувалися лише диграфи. Лікуючи ...

У криптосистемах для ручного шифрування одиниць відкритого тексту, що складаються з більш ніж однієї літери, коли-небудь використовувались лише диграфи (пари літер). Обробляючи графіки у відкритому тексті як одиниці, а не як окремі літери, ступінь, до якого розподіл вихідних частот переживає процес шифрування, можна зменшити, але не усунути, оскільки пари літер самі по собі дуже корелюють. Найвідоміший шифр для заміни граграфів - це Playfair, винайдений у 1854 році сером Чарльзом Уїтстоуном, але відстоюваний у британському міністерстві закордонних справ Ліоном Playfair, першим бароном Playfair Сент-Ендрюса. Нижче наведено приклад шифру Playfair, розгаданий лордом Пітером Вімсі у фільмі Дороті Л. Сайєрс " Є його труп"(1932). Тут мнемонічним допоміжним засобом, що використовується для шифрування, є матриця розміром 5 × 5 квадратів, що містить літери алфавіту (I та J розглядаються як одна і та ж буква). Ключове слово, МОНАРХІЯ в цьому прикладі, заповнюється спочатку, а решта невикористані літери алфавіту вводяться в їх лексикографічному порядку:

Приклад шифру Playfair.

Відкритотекстові диграфи шифруються з матрицею, спершу знаходячи дві матриці відкритого тексту в матриці. Вони знаходяться (1) у різних рядках і стовпцях; (2) в тому ж ряду; (3) в тій же колонці; або (4) однаково. Відповідні правила шифрування (заміни) такі:

  1. Коли дві букви знаходяться в різних рядках і стовпцях, кожна замінюється буквою, яка знаходиться в тому самому рядку, але в іншому стовпці; тобто для шифрування WE, W замінюється на U, а E на G.
  2. Коли A і R знаходяться в одному рядку, A зашифровується як R і R (читання рядка циклічно) як M.
  3. Коли I і S знаходяться в одному стовпці, я шифрується як S і S як X.
  4. Коли виникає подвійна буква, вводиться помилковий символ, скажімо Q, щоб ММ в ЛІТІ шифрувався як NL для MQ і CL для ME.
  5. X додається до кінця відкритого тексту, якщо це необхідно, щоб надати відкритому тексту парну кількість літер.

Шифрування знайомого прикладу відкритого тексту за допомогою масиву Playfair від Sayers дає:

Приклад відкритого тексту та шифру Playfair для повідомлення, яке ми виявили, збережіть себеx.

Якби інформація про розподіл частоти була повністю прихованою в процесі шифрування, графік шифрування частот літер у шифрах Playfair був би рівним. Це не. Відхилення від цього ідеалу є мірою тенденції деяких пар літер частіше, ніж інших, і співвідношення рядків і стовпців символів у зашифрованому тексті Playfair - суттєвої структури, що використовується криптоаналітиком при вирішенні шифрів Playfair. Однак втрата значної частини розподілу частот відкритого тексту робить шифр Playfair важчим для криптоаналізу, ніж моноальфавітний шифр.