Некоторые алгоритмы ручного шифрования Мы истину, похожую на ложь, Должны хранить сомкнутыми устами, Иначе срам безвинно наживешь... Данте. "Божественная комедия "

Общество не может развиваться без производства и накопления информации, а также без обмена ею. В то же время всегда существовала необходимость ограничивать круг лиц, для которых предназначена конкретная информация. Поэтому и появилась криптография наука о способах сокрытия информации от лиц, для которых она не предназначена.

В исторических документах древних цивилизаций Индии, Египта, Месопо- тамии имеются сведения о системах и способах составления шифровального письма. В древнеиндийских рукописях изложены 64 способа преобразования тек- ста, в частности написание знаков не по порядку, а по определенным пра- вилам.

Более достоверные сведения о применяемых системах шифров относятся к периоду возникновения древнегреческих государств. Плутарх сообщает, что жрецы хранили тексты прорицателей в зашифрован- ном виде. Э.Шюре в книге «Великие посвященные» пишет, что «с вели- ким трудом и большой ценой добыл Платон один из манускриптов Пифагора, который никогда не записывал свое эзотерическое учение иначе, как тайными знаками и под раз- личными символами».

В период расцвета арабских государств (VIII век н.э.) криптография получила новое развитие. Да и само слово «шифр» арабского происхождения, как и «цифра». В 855 году появилась «Книга о большом стремлении человека разгадать загадки древней письменности», в которой приводится описание систем шифров, в том числе и с применением нескольких шифроалфавитов.

В 1412 году была издана 14-томная энциклопедия, составителем которой являлеся Шехаб аль- Кашканди. В данной энциклопедии содержится раздел о криптографии, где дано описание всех известных автору способов шифрования. Приводится также частота встречаемости букв арабского языка на основе маркировки текста Корана.

Шифр простой замены, когда буквам алфавита ставятся в соответствие другие буквы то- го же алфавита, был известен до Рождества Христова. Так, в Спарте в V-VI веке до н.э. существовала хорошо развитая криптография. К этому же времени относится возникновение специального жезла для шифрования «сцитала», применяемого для шифра перестановки.

Алгоритм шифрования следующий: на жезл наматывают ленту и пишут открытый текст вдоль палочки по намоданной ленте На смо- данной ленте получается шифротекст удобно и быстро. Толщина жезла и алфавит являются ключом шифра. Приведенный на рисунке открытый текст ВЫСТУПАЙТЕ, а соответствующий ему шифротекст ВУТЫ- ПЕСАТЙ Возможны разновидности шифров такого вида, заключающиеся в изменении числа букв, умела- вьющихся по высоте и длине сцитала.

Шифр древнегреческого историка Полибия (около 200 около 120 до н.э.), или полибийский квадрат. Квадрат размером 5 5 ячеек заполняя- леся случайным образом символами греческого алфавита. Заполнение квадра- та и является ключом шифра. При шифровании берется буква, лежащая под буквой открытого текста. Если это буква нижней строки, то выбор осуществляется из верхней строки таблицы. При расшифровке все наоборот: берется буква, расположен- ная строкой выше.

Шифр Гая Юлия Цезаря (102 или до н.э.). Описан в книге «Записки о галльской войне» и является разновидностью шифра простой замены и построен по алгоритму: читать четвертую букву вместо первой. При открытом тексте VENI VIDI VICI (пришел, увидел, победил) при алфавите, состоящем из 26 букв, получается шифротекст SBKF SFAF SFZF

Алгоритм шифра одиночной перестановки Похож на алгоритм шиф- ра сцитала, только запись открытого текста осуществляется не горизонтально, а вертикаль- но. Ленту на жезле заменяет таблица, а ключом шифра является размер таблицы. Открытый текст НЕЯСНОЕ СТАНОВИТСЯ ЕЩЕ БОЛЕЕ НЕПОНЯТНЫМ превращается по таблице в шифротекст НОНСБНЯЕЕОЯ- ОЕТЯСВЕЛПНСТИЩЕОЫ НАТЕЕНМ при чтении по строкам

Возможно также усложнение подобного шифра после добавления ключевого слова в первую строку таблицы и перестановки столбцов в соответствии с порядковыми номерами букв ключа. Таблица шифра Результат шифра

В алгоритме шифрования двойной перестановкой (строк и столбцов) ключами являются перестановки. Сначала, например, переставляют- ся строки, затем столбцы.

Средневековые ученые приписывали магическую силу квадратам. Считая их волшебными, они пытались применить магические квадраты для шифрования данных. На известной гравюре Дю- рера "Меланхолия" позади грустящего ангела изображен магический квадрат, заполненный цифрами. Магическими квадратами называются квадратные таблицы со вписанными в их клетки последовательными натуральными числами от 1, у которых сум- ма чисел по строкам и столбцам равняется одно- му числу.

Для таблицы размерностью 3 3 существует од- ин магический квадрат, для различных магических квадратов, для тысяч.

Алгоритм шифра Гронсфельда (созданный в 1734 году бельгийцем Хосе де Бронкхором, графом де Гронсфельд, военным и дипломатом). Является модификацией шифра Цезаря, заключающейся в том, что величина сдвига не является постоянной, а задает- ся ключом (гаммой). При открытом тексте СОВЕР- ШЕННО СЕКРЕТНО и значениях ключа получается шифротекст ФПЖИ- СЬИОССАХИЛФИУСС. Переходы некоторых букв при русском алфавите представлены на рисунке.