Ristikko Cardano

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 20.10.2020 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 4 muokkausta .

Cardano-hila on historiallisesti ensimmäinen tunnettu salaushila , salaukseen ja salauksen purkamiseen käytetty stensiili , joka on tehty suorakaiteen muotoisen (useimmiten neliön muotoisen) pöytäkortin muotoon, jonka soluista osa on leikattu irti ja jonka läpi salateksti sovellettiin. Tyhjät tekstikentät täytettiin muulla tekstillä viestien naamioimiseksi tavallisiksi viesteiksi – siis hilan käyttö on eräänlaista steganografiaa .

Gerolamo Cardanon vuonna 1550 ehdottama [1] . Hilan melko laajasta käytöstä 1500-1700-luvun kirjeenvaihdossa tiedetään - erityisesti uskotaan, että sitä käytti kardinaali Richelieu [2] .

Yksi Cardano-hilan muodoista on pyörivä hila tai ristikko, joka perustuu shakkilautaan , jota käytettiin 1500-luvun lopulla . Parannettu versio pyörivästä ritilästä ilmestyi 1800-luvun lopulla.

Vapaamuotoinen hila

Cardano-ritilä on valmistettu pahvi- tai pergamenttilevystä tai ohuesta metallista. Kirjoitusrivien ilmaisemiseksi paperi on viivattu ja näiden rivien väliin leikataan suorakaiteen muotoisia alueita mielivaltaisen pituisin välein [2] .

Enkooderi asettaa hilan paperiarkille ja kirjoittaa viestin suorakaiteen muotoisiin reikiin, joihin sijoitetaan yksi merkki, tavu tai koko sana. Alkuperäinen viesti on jaettu suureen määrään pieniä fragmentteja. Sitten ruudukko poistetaan ja tyhjät kohdat paperilla täytetään ylimääräisellä tekstillä, jolloin piiloteksti tulee osaksi kryptotekstiä. Tällainen täyttö vaatii tiettyä kirjallista lahjakkuutta [2] .

Viestin vastaanottajalla on oltava sama ruudukko. Ensisijaisesta mallipohjasta leikataan kopiot hilasta, mutta henkilökohtaista kirjeenvaihtoa varten voitaisiin tehdä monia muita malleja [2] .

Ristikko voidaan sijoittaa 4 asentoon - kuvapuoli ylöspäin, kuvapuoli alaspäin, pystysuoraan ja ylösalaisin, mikä nelinkertaistaa mahdollisten ruudukkosijoittelujen määrän [3] .

Epäolennaisen viestin laittaminen piilotekstin ympärille voi olla vaikeaa käytännössä. Epäluonnollinen kieli kiinnittää huomion itseensä, ja Cardano-ruudukon tarkoitus on Francis Baconin mukaan luoda viesti "epäilemättä". Cardanolla oli kuitenkin vähemmän vaikea tehtävä, koska 1500-luvun oikeinkirjoitusta eivät rajoittuneet niin tiukat standardit ja se jätti enemmän tilaa kalligrafisille lyhenteille ja koristeluille [2] .

Francis Bacon nosti esiin [4] Cardanon hilan kolme erityispiirrettä, jotka voidaan muotoilla seuraavasti:

Menetelmä on helppokäyttöinen
Salatekstin purkaminen hyökkääjälle on lähes mahdoton tehtävä
Salateksti ei ole epäilyksenalainen [3] .

Hila on neliö

Neliönmuotoisessa Cardano-hilassa on neljä tapaa sijoittaa se tekstin salausta varten - kiertämällä sitä 90 ° keskustaan nähden.

Salaus, johon on lisätty "roska"

Hila on solujen neliö , joista osa on leikattu pois (mukaan lukien, joilla on mahdollisesti yhteinen sivu tai kärki). Solujen on oltava riittävän suuria, jotta kuhunkin mahtuu täsmälleen yksi kirjain. Leikatut solut tulee järjestää siten, että ne eivät päädy samaan paikkaan ristikkoa pyöritettäessä [5] . $N \ kertaa N$

Viestin salaamiseksi sinun on asetettava ruudukko paperille ja syötettävä osa tekstistä leikattuihin soluihin, käännettävä sitten ruudukkoa 90 ° ja syötettävä seuraava osa jne. Sen jälkeen sinun on syötettävä mielivaltaisia merkkejä jäljellä olevat tyhjät kohdat paperilla (tietenkin paremman peittämisen vuoksi sinun on käytettävä merkkejä samoista aakkosista kuin viestin muodostavat merkit) [3] .

Salaus lisäämättä "roskaa"

Tämä salausmenetelmä eroaa edellisestä siinä, että hilan solut leikataan pois siten, että sitä pyörittäessä on mahdollista kirjoittaa jokaiseen paikkaan kirjain paperille. Jälleen solut on leikattava niin, että käännettäessä ei ole pareja, jotka päätyvät samaan paikkaan. Ilmeisesti tällainen hila voi olla parillinen - yhden rivin tai sarakkeen solujen lukumäärä. Tällaiselle hila on ainutlaatuinen. Mutta kun tällaisten hilan lukumäärä kasvaa, se kasvaa erittäin nopeasti: , missä on niiden hilan lukumäärä, joissa on sivu . Voit jo tehdä sen - yli 4 miljardille eri hilalle, joten käytännössä on mahdotonta määrittää, mitä hilaa on käytetty salauksessa. Tämä menetelmä on kuitenkin yksinkertainen permutaatiosalaus , joka voidaan murtaa (esimerkiksi käyttämällä taajuusanalyysiä ) [6] . $N$ $N = 2$ $N$ $C=4^{N^{2}/4}$ $C$ $N$ $N=8$ $4^{16}$

Kaikki edellä kirjoitetut vaatimukset täyttävien Cardano-hilojen luomisen helpottamiseksi voit käyttää hilakonstruktoria. Esimerkiksi hilalle (katso kuva) ja "ei roskaa" -salausta varten sinun on leikattava tarkalleen yksi neljästä solusta, joiden numero on 1, yksi neljästä solusta, jonka numero on 2, jne. "Roskaton" salaus, osa numeroista voidaan jättää pois. cut [3] . ${\näyttötyyli 8\kertaa 8}$

Salaushaku

Kun vapaamuotoisella Cardano-hilalla salattu viesti on huonosti muotoiltu, se erottuu luonnottomalla kielellään ja jatkuvasti muuttuvalla tyylillä. Asiantuntija voi yrittää palauttaa ruudukon, jos hänellä on useita epäilyttäviä viestejä kirjeenvaihdosta. Kun viesti on salattu hyvin[ selventää ] on vaikea tunnistaa. Vaikka asiantuntija pitää viestiä epäilyttävänä, salateksti voi sisältää mitä tahansa viatonta[ selventää ] kirje. Siksi käytännössä ainoa ratkaisu on saada itse hila [2] .

Jos viesti on salattu neliömäisellä Cardano-hilalla "ilman roskaa", niin tällainen salaus, kuten edellä mainittiin, on permutaatiosalaus, joka voidaan kryptanalysoida [6] .

Salatun viestin lukemiseksi sinun on käytettävä Cardano-hilaa tekstiin tarvittava määrä kertoja ja luettava poistetuissa soluissa olevat kirjaimet [2] .

Haitat

Menetelmä on hidas ja, jos kyseessä on salaus mielivaltaisen muotoisen hilan kanssa, vaatii kirjallisuuden taitoja. Mutta mikä tärkeintä, mikä tahansa salauskone voidaan kadota, varastaa tai takavarikoida. Siten yhden hilan menettäminen tarkoittaa kaiken tällä hilalla salatun salaisen kirjeenvaihdon menettämistä [2] .

Cardano-ruudukko alkuperäisessä muodossaan on enemmän kirjallisuuden lähde[ selventää ] salauksen sijaan. Esimerkiksi Voynichin käsikirjoitus , joka saattoi olla väärennetty 1500-luvun salakirjoitus , on saatettu rakentaa Cardano-ruudukolla, jota käytettiin keksimään näennäissatunnaista hölynpölyä jo olemassa olevasta tekstistä [7] .

Taiteessa

Cardano-hilan käyttö näkyy Sherlock Holmesin ja tohtori Watsonin seikkailuille omistettujen neuvostotelevisioelokuvien teksteissä [ 8] .

Muistiinpanot

↑ Cardanus, 1550 .
↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Alferov, Zubov, Kuzmin et al., 2002 , s. kaksikymmentä.
↑ 1 2 3 4 Salomaa, 1995 , s. 22.
↑ Bacon F. Tieteiden suuri elpyminen. – 1623.
↑ Alferov, Zubov, Kuzmin et ai., 2002 , s. 21.
↑ 1 2 Yashchenko et ai., 2000 , s. 188.
↑ Pelling, Nick. Voynichin teoriat . ciphermysteries.com (11. syyskuuta 2008). Haettu 5. joulukuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 28. tammikuuta 2020.
↑ "Sherlock Holmes ja tohtori Watson"

Kirjallisuus

Cardanus H. De subtilitate rerum (lat.) - Norimberga : Johannes Petreius , 1550.
Alferov A. P. , Zubov A. Yu. , Kuzmin A. S. , Cheremushkin A. V. Salauksen perusteet : Oppikirja - 2. painos, Rev. ja ylimääräistä - M .: Helios ARV , 2002. - ISBN 978-5-85438-137-6
Johdatus kryptografiaan / toim. V. V. Yashchenko - M. : MTSNMO , 2000. - 271 s. — ISBN 978-5-900916-26-2
Salomaa A. Julkisen avaimen kryptografia: Per. englannista - M .: Mir, 1995. - ISBN 5-03-001991-X.

Linkit

Alexander Babash, Genrikh Shankin. Kuninkaille sopiva salakirjoitus . (Venäjän kieli)