История шифровального дела в России - Татьяна Соболева

В 1518 году в развитии криптографии был сделан еще один шаг вперед. Этому способствовало появление в Германии первой печатной книги, посвященной тайнописи, которая носила название «Полиграфия». Ее автором был Иоганнес Третемий — аббат, настоятель монастыря в Вюрцбурге, автор множества теологических сочинений. В этой книге дается описание шифра, названного автором «Аве Мария». В шифре каждой букве соответствует слово духовного содержания, например букве «А» — слово «Бог». Тогда любому открытому тексту соответствует текст духовного содержания. Кроме того, Третемий в своей книге развил идею многоалфавитного шифра, введя квадратную таблицу, состоявшую из алфавита, сдвинутого на один шаг, алфавита, сдвинутого на два шага, и т.д.

Следующая ступень в развитии криптографии связана с именем Джованни Беллазо, который в своей небольшой книге «Шифр сеньора Беллазо», вышедшей в Италии в 1553 году, предложил использовать для многоалфавитного шифра легко запоминающийся ключ. Автор назвал его «паролем». Пароль выписывается над открытым текстом, буква, стоящая над буквой открытого текста, означает номер алфавита (т.е. номер строки в таблице замены), по которому осуществляется замена. При этом автор отмечал, что разных корреспондентов можно снабжать различными паролями, и если пароль оказывался украденным, то его можно было заменить.

В начале XVI века криптограф папы римского Матео Ардженти изобрел буквенный код — самый сложный шифр замены, в котором буквы, слоги, слова и целые фразы заменялись группами букв. Необходимым количеством словарных величин в . коде в то время считалось 1200. Числами словарные величины в коде стали обозначаться с 1586 года. Это изобретение приписывается Триентеру Копцилю.

В 1563 году итальянский естествоиспытатель, член научного общества, в которое входил Галилей, автор многих научных трудов и литературных произведений Джованни де ла Порта опубликовал книгу «О тайной переписке». В ней имеются разделы о древних шифрах, о шифрах современных, дается их анализ, описываются лингвистические особенности в раскрытии шифров.

Среди «современных» систем в книге был впервые представлен биграммный шифр, в котором две буквы обозначены единым символом, де ла Порта привел классификацию шифров (шифры, связанные с изменением порядка, формы, значения букв), описал различные системы шифров, привел примеры раскрытия шифров простой замены, если в шифрованном тексте нет разделения на слова. Кроме того, рассуждая о дешифровании, де ла Порта привел списки слов, наиболее вероятных для текстов любовного содержания и для военных текстов.

В своей книге де ла Порта предложил новую систему шифра периодической лозунговой замены. В применении к русскому языку он выглядел так:

 1.  А  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Б  р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я

 2.  В  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Г  с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я р

 3.  Д  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Е  т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я р с

 4.  Ж  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     З  у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я р с т

 5.  И  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Й  ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я р с т у

 6.  К  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Л  х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я р с т у ф

 7.  М  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Н  ц ч ш щ ъ ы ь э ю я р с т у ф х

 8.  О  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     П  ч ш щ ъ ы ь э ю я р с т у ф х ц

 9.  Р  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     С  ш щ ъ ы ь э ю я р с т у ф х ц ч

10.  Т  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     У  щ ъ ы ь э ю я р с т у ф х ц ч ш

11.  Ф  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Х  ъ ы ь э ю я р с т у ф х ц ч ш щ

12.  Ц  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Ч  ы ь э ю я р с т у ф х ц ч ш щ ъ

13.  Ш  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Щ  ь э ю я р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы

14.  Ъ  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Ы  э ю я р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь

15.  Ь  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Э  ю я р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э

16.  Ю  а б в г д е ж з и й к л м н о п

     Я  я р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю

Шифрование производится при помощи лозунга. Лозунг пишется над открытым текстом, по первой букве лозунга отыскивается алфавит (большие буквы в начале строк), в верхнем или нижнем полуалфавите отыскивается первая буква открытого текста и заменяется соответствующей ей буквой из верхней или нижней строки.

Пример:

Лозунг:         ф и л о с о ф и я ф и л о с о ф и я ф и л …

Открытый текст: п е р и о д и ч е с к и й ш и ф р д е л я …

———————————————————————————————————————————————————————————

Шифртекст:      щ щ л я ц ы т г ф з ю з р а я к м у я я в …

Пример:

Лозунг:         философияфилософияфил…

Открытый текст: периодическийшифрделя…

——————————————————————————————————————

Шифртекст:      щщляцытгфзюзраякмуяяв…

Несмотря на то, что за этот шифр де ла Порту позднее стали называть отцом современной криптографии, в то время его система не была признана итальянскими криптографами и не нашла широкого применения. Причиной этого были сложность шифрования и необходимость постоянно иметь при себе всю таблицу шифра.

Живший в одно время с де ла Портой французский посол в Риме де Виженер многому научился от итальянцев в деле шифрования и дешифрования открытых писем.

Система шифра де ла Порты поразила его оригинальностью, но не простотой использования. Наблюдая в Риме замечательное искусство дешифрования, демонстрируемое главным настоятелем собора св. Петра, который в течение нескольких часов раскрыл турецкие шифры, несмотря на незнание турецкого языка, де Виженер стал сам изобретать шифры, не уступавшие по стойкости шифру де ла Порты. Написав большой труд о шифрах, де Виженер изложил свою систему шифра периодической лозунговой замены, которая явилась первым великим открытием в криптографии со времен Юлия Цезаря. Квадратный «шифр Виженера» на протяжении почти 400 лет не был дешифрован.

«Шифр Виженера», переложенный на современный русский алфавит, выглядит так:

   А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я

——————————————————————————————————————————————————————————————————

А  а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я

Б  б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а

В  в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б

Г  г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в

Д  д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г

Е  е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д

Ж  ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е

З  з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж

И  и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з

Й  й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и

К  к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й

Л  л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к

М  м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л

Н  н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м

О  о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н

П  п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о

Р  р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п

С  с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р

Т  т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с

У  у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т

Ф  ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у

Х  х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф

Ц  ц ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х

Ч  ч ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц

Ш  ш щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч

Щ  щ ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш

Ъ  ъ ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ

Ы  ы ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ

Ь  ь э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы

Э  э ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь

Ю  ю я а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э