Книга шифров .Тайная история шифров и их расшифровки - Саймон Сингх

Однако заявление, что квантовая криптография является стойкой, качественно отличается от всех прежних заявлений. Квантовая криптография является не просто практически нераскрываемой, она нераскрываема совершенно. Квантовая теория — самая удачная теория в истории физики — подразумевает, что Ева никогда не сможет безошибочно перехватить криптографический ключ одноразового использования, который был создан Алисой и Бобом. Ева не сможет даже попытаться перехватить криптографический ключ одноразового использования без того, чтобы Алиса и Боб не были предупреждены о ее действиях. На самом деле, если бы сообщение, защищенное с использованием квантовой криптографии, оказалось бы когда-нибудь расшифровано, это означало бы, что квантовая теория ошибочна, что имело бы ужасающие последствия для физиков — им пришлось бы заново пересмотреть свое понимание действия самых фундаментальных законов Вселенной.

Если смогут быть созданы квантовые криптографические системы, способные действовать на значительных расстояниях, развитие шифров остановится. Поиск обеспечения секретности закончится. Данная технология для обеспечения безопасной связи будет доступна правительству, вооруженным силам, предприятиям, компаниям и обществу. Останется только один вопрос: позволят ли нам правительства воспользоваться данной технологией? И каким образом правительства станут осуществлять управление квантовой криптографией, чтобы обогатить информационный век, но при этом не защитить преступников?

Вызов читателям. Задачи по дешифрованию

Вызов читателям в виде задач по дешифрованию — это десять зашифрованных сообщений, которые я поместил в первом издании «Книги шифров», вышедшем в 1999 году. Помимо интеллектуального удовлетворения от разгадки всех десяти сообщений, была назначена премия в размере 10000 фунтов стерлингов для того, кто первым решит все задачи. Они были в конечном итоге решены 7 октября 2000 года, через один год и один месяц напряженных усилий любителей и профессионалов — дешифровальщиков со всего мира.

Задачи по дешифрованию остались частью этой книги. Премии за их решение больше нет, но я бы посоветовал читателям попробовать свои силы в дешифровании каких-нибудь из них. Предполагалось, что сложность этих десяти задач будет постепенно возрастать, хотя многие дешифровальщики посчитали, что задача 3 сложнее задачи 4. Шифры в этих задачах различны и охватывают целые столетия, так что в начале использованы старинные шифры, раскрыть которые достаточно просто, тогда как в последних задачах используются современные шифры, и для них потребуется гораздо больше усилий. Короче говоря, задачи (ступени) с 1 по 4 предназначены для любителей, задачи с 5 по 8 — для подлинных энтузиастов, а 9 и 10 — для тех, кто посвятил себя делу дешифрования.

Если вы хотите больше узнать о задачах по дешифрованию, вы можете зайти на мой веб-сайт (www.simonsingh.com), где дается различная информация, в том числе и ссылка на сообщение, написанное победителями этого вызова: Фредриком Альмгреном, Гуннаром Андерсоном, Торбьерном Гранлундом, Ларсом Ивансоном и Стефаном Ульфбергом. Это сообщение прекрасно читается, но помните, что в нем, как и в других материалах на этом веб-сайте, используется много дополнительных сведений, которые вам, может, пока еще будут неинтересны.

Основная цель вызова состояла в том, чтобы пробудить интерес людей, заинтересовать их криптографией и взломом шифров. Тот факт, что вызов приняли тысячи человек, доставляет мне огромное удовлетворение. В настоящее время действие вызова формально закончилось, но я надеюсь, он будет по-прежнему будить интерес среди новых читателей, тех, кто захочет проверить свое мастерство и умение во взломе шифров.

Удачи вам, Саймон Сингх

Задача 1: Простой одноалфавитный шифр замены

Задача 2: Шифр Цезаря

Задача 3: Одноалфавитный шифр с омофонами

Задача 4: Шифр Виженера

Задача 5

Задача 6

Задача 7

Задача 8

Задача 9

Задача 10

Короткое сообщение

Длинное сообщение

Приложение А Первый абзац романа Жоржа Перека «А Void» в переводе Гилберта Адэра.

Today, by radio, and also on giant hoardings, a rabbi, an admiral notorious for his links to masonry, a trio of cardinals, a trio, too, of insignificant politicians (bought and paid for by a rich and corrupt Anglo-Canadian banking corporation), inform us all of how our country now risks dying of starvation. A rumor, that’s my initial thought as I switch off my radio, a rumor or possibly a hoax. Propaganda, I murmur anxiously — as though, just by saying so, I might allay my doubts — typical politicians’ propaganda. But public opinion gradually absorbs it as a fact. Individuals start strutting around with stout clubs. ‘Food, glorious food!’ is a common cry (occasionally sung to Bart’s music), with ordinary hard-working folk harassing officials, both local and national, and cursing capitalists and captains of industry. Cops shrink from going out on night shift. In Macon a mob storms a municipal building. In Rocadamour ruffians rob a hangar full of foodstuffs, pillaging tons of tuna fish, milk and cocoa, as also a vast quantity of com — all of it, alas, totally unfit for human consumption. Without fuss or ado, and naturally without any sort of trial, an indignant crowd hangs 26 solicitors on a hastily built scaffold in front of Nancy’s law courts (this Nancy is a town, not a woman) and ransacks a local journal, a disgusting right-wing rag that is siding against it. Up and down this land of ours looting has brought docks, shops and farms to a virtual standstill.

Впервые опубликован во Франции под названием «La Disparition» («Исчезновение») издательством Denoel в 1969 году, а в Великобритании — издательством Harvill в 1994 году. Copyright © by Editions Denoel 1969; в английском переводе © Harvill 1994. Воспроизведено с разрешения Harvill Press.

Приложение B Некоторые элементарные советы по выполнению частотного анализа

(1) Начните с подсчета частоты появления каждой из букв шифртекста. Примерно пять букв должны появляться с частотой менее 1 процента, и они, вероятно, представляют собой j, k, q, x и z. Одна из букв должна появляться с частотой более 10 процентов, и она, по-видимому, представляет собой е. Если шифртекст не подчиняется этому распределению частот, то, возможно, исходное сообщение написано не на английском языке. Вы можете определить, какой это язык, если проанализируете частотное распределение букв в шифртексте. К примеру, в итальянском языке обычно есть три буквы с частотностью более 10 процентов и 9 букв с частотностью менее 1 процента. В немецком языке буква е имеет чрезвычайно высокую частотность — 19 процентов, поэтому любой шифртекст, в котором одна из букв встречается столь же часто, является, вполне возможно, немецким. После того как вы определили язык, для выполнения частотного анализа вам следует воспользоваться соответствующей таблицей частотности букв для данного языка. Если у вас есть нужная таблица частотности букв, то нередко удается дешифровать даже шифртексты на неизвестном языке.

(2) Если установлена взаимосвязь с английским языком, но, как часто и происходит, сразу же открытый текст не появляется, тогда обратите внимание на пары повторяющихся букв. В английском языке чаще всего повторяющимися буквами будут ss, ее, tt, ff, ll, mm и оо. Если в шифртексте имеются какие-либо повторяющиеся символы, то вы можете считать, что они представляют собой одну из этих пар.

(3) Если в шифртексте имеются пробелы между словами, то постарайтесь определить слова, состоящие из одной, двух или трех букв. Единственными словами в английском языке, состоящими из одной буквы, являются а и I. Чаще всего встречающимися двухбуквенными словами будут of, to, in, it, is, Ьe, аs, аt, so, we, hе, Ьу, ог, оn, dо, if, me, my, up, an, go, no, us, am. Наиболее часто появляющиеся трехбуквенные слова — the и and.

(4) Если удастся, подготовьте таблицу частотности букв для сообщения, которое вы стараетесь дешифровать. Например, в военных донесениях стремятся опускать местоимения и артикли, и отсутствие таких слов, как I, hе, а и the, будет снижать частотность некоторых из чаще всего встречающихся букв. Если вы знаете, что работаете с военным донесением, вам следует использовать таблицу частотности букв, созданную на основе других военных донесений.

(5) Одно из самых полезных для криптоаналитика умений — это способность благодаря собственному опыту или чисто интуитивно — распознавать слова или даже целые фразы. Аль-Халил, один из первых арабских криптоаналитиков, продемонстрировал свои способности, когда взломал греческий шифртекст. Он предположил, что шифртекст начинается с приветствия «Во имя бога». Установив, что эти буквы соответствуют определенному фрагменту шифртекста, он смог использовать их в качестве лома и раскрыть остальной шифртекст. Это получило название криб.