Обеспечение тайны посланий

Сохранность тайны некоторых сведений всегда являет серьезную

проблему, решить которую пытаются самыми различными путями, и в

частности - задействуя стеганографию и криптографию. Знать хоть бы

минимум подобных методик позволит Вам не только применять их для себя,

но и с успехом распознать попытки других персон скрыть что-либо важное

от окружающих.

А. Криптография

Искусство криптографии имеет дело с "затуманиванием" какой-то

информации. Задачи криптографии просты: сделать понятное (т.е.

"открытое") сообщение всецело непонятным (т.е. "закрытым") для

непосвященного. Подобный трюк осуществляется при помощи кодирования и

шифрования, а то, что получается в итоге - зовется криптограммой.

Любое шифрование производится с использованием какого-либо

алгоритма (т.е. последовательности действий) и некоторых данных

(обычно, разнодлительного ряда определенных символов, к примеру, букв

и чисел), известных под названием ключа и специфичных для конкретного

сообщения. Расшифровать сокрытое послание играючи может лишь тот, кто

знает алгоритм и ключ для данной криптограммы.

Противодействующая искусству криптографии наука носит название

криптоанализа. Она пытается помочь раскрыть шифр или код без

предварительного знания конкретного ключа и алгоритма. Такой процесс

известен как дешифрование.

Кодирование

Кодированием называется замена слова, группы слов, а также целых

фраз каким-либо условным словом или знаком, группой символов. Открытые

слова здесь называются кодовеличинами, а их закрытые эквиваленты -

кодообозначениями.

Набор кодовых символов обычно составляет кодовый алфавит

(словарь), причем в таблицах кодирования в алфавитном порядке стоят

кодовеличины, а в таблицах раскодирования - кодобозначения.

Для избежания повторов в тексте и усреднения частот встречаемости

одному кодовому обозначению нередко соответствуют несколько

кодовеличин, а одной кодовеличине (если она слишком часто

применяется...) несколько (2-5) кодообозначений.

Если при кодировании желательного слова в таблице не оказывается,

то оное кодируется побуквенно, причем каждая буква рассматривается как

некая самостоятельная кодовеличина.

Для затруднения декодирования обычно используют так называемые

"пустышки", т.е. кодообозначения, которые разбрасываются по тексту

криптограммы, но не имеют никаковского значения. Другой мерой

предосторожности является последуюшее зашифровывание (обычно шифрами

перестановки) уже закодированного сообщения.

Важнейшие кодовые соответствия полезно хранить в памяти, вкрапляя

их при необходимости в открытый текст, а также иной раз использовать

простейший акрокод - чтение первых букв слов, строк или каких-то там

частей (скажем, глаголов...) предложений (к примеру, фраза "надобно

еще тренироваться" читается как "нет"). В отличие от истинного кода,

защита в акрокоде минимальна.

Для маскировки цифр и дат нередко применяется так называемый

примитивный код, в котором буквы ключевого слова четко привязываются к

конкретным цифрам. К примеру, если слово-ключ

"КНИГОИЗДАТЕЛЬСТВО",

12345 67890,...

то дата 03.06.97. запишется как "ЕИЬЕЗСТДВ".

При декодировании кодовых посланий используется логика догадок,

основанная на анализе того, чем занимаются пославшие, и что они могут

сказать о своем сообщении. При этом иной раз используют ловушки с

подкидыванием какой-то информации, которую та сторона конечно же

захочет передать. Рассматривая кодограмму, стараются понять структуру

ее текста, определив кодообозначения для знаков препинания;

учитываются также повторы и общепринятые выражения.

Короткое кодированное сообщение без обладания кодовой таблицей

вскрыть очень трудно, а порой и невозможно.

Б. Шифрование

Под шифрованием имеется в виду переиначивание открытого дотоле

текста в закрытый шифротекст посредством применения вполне

определенных правил (алгоритмов).

Известны две классических системы шифрования: шифры перестановки

и замены, - которые при этом очень часто сочетаются.

Шифры перестановки

В шифрах перестановки буквы (или другие символы) исходного

сообщения нисколько не меняются, а лишь переставляются по некоему

закону, делая весь текст стандартно нечитаемым.

Известно множество программ подобных шифрований, но мы рассмотрим

характерный шифр двойной перестановки столбцов и строк.

Такие шифры хороши для подстраховки закодированного текста или

отдельных криптограмм многоалфавитного шифрования.

Для зашифровывания двойной перестановкой необходимо:

r241.tif

r242.tif

- построить некую таблицу, форматы каковой определяются размерами

двух ключевых слов (скажем, "гевара" и "риск"), которые выписываются

при этом сверху и сбоку таблицы;

- в таблицу по определенному маршруту (к примеру, "а") заносится

исходный текст (таблица А), а неиспользованные места полностью

заполняются любыми, но лучше всего часто встречающимися буквами

(здесь: "с", "в", "и");

- переместить столбцы в порядке, соответствующем расположению

букв у верхнего ключа ("гевара") в обычном алфавите (таблица Б);

- переместить все строки в соответствий с последовательностью

букв второго ключевого слова ("риск") в алфавите (таблица В);

- выписать последовательно буквы из получившейся таблицы,

стандартно разбивая их на пятизнаковые группы, причем если последняя

из них окажется неполной, она дописывается любыми часто встречающимися

буквами (отсутствие дописки может позволить выявить размер таблицы,

тогда как использование распространенных букв немного затруднит

дешифрование). Наш шифротекст: "ПЕААН РСИЕС ВСЕМЕ ЕЖНМИ.)

При расшифровывании криптограммы следует действовать как бы с

конца:

- шифровка вписывается в таблицу определяемого длинами ключей

размера; столбцы и строки в ней последовательно нумеруются, а избыток

букв отбрасывается (так получается таблица В);

- строки располагают в соответствии с порядком номеров букв

бокового ключевого слова (так получается таблица Б);

- столбцы переставляются согласно нумерации букв верхнего ключа

(так получается таблица А);

- буквы выписываются в строку, следуя обговоренному маршруту

заполнения-чтения.

Для дешифрирования шифра такого типа необходимо:

- предположить, что здесь использован обычный шифр перестановки в

его табличном варианте;

- попробовать чтение через фиксированное или скользящее число

букв, пытаясь выявить какие-то закономерности;

- прикинуть допускаемый размер таблицы, ориентируясь, к примеру,

на количество букв в тексте;

- выявить знаки характерных биграмм (ст, мс...) и сопоставить все

имеющиеся расстояния между их составляющими в закрытом шифротексте; те

расстояния, которые особо выделяются, равняются числу строк в шифровой

таблице;

- учитывая маловероятность сочетания отдельных букв, можно

попробовать найти реальную последовательность столбцов;

- теперь нетрудно правильно расставить все строки, ориентируясь

по смыслу появляющихся фрагментов текста.

Шифры перестановки не сложны для опытного дешифровщика (а тем

более для ЭВМ!), хотя при кратких текстах возможно и неправильное

(анаграммное) осмысленное прочтение.

Шифры замены

В подобных шифрах каждая из букв в открытом тексте подменивается

какой-то другой буквой или символом, причем порядок самих букв при

этом не меняется.

Замена может быть как однозначной (в шифрах простой замены, где

каждой букве соответствует лишь один символ), так и многозначной (в

шифрах многоалфавитной замены, где каждой букве соответствуют

несколько символов); как однобуквенной (поочередная замена буквы на

букву), так и многобуквенной (системы с зашифровыванием одновременно

двух и более букв).

Шифры простой замены легко дешифруются при длительности текста не

менее двух-трех алфавитов путем анализа частот встречаемости букв и

через знание типичных сдвоенных знаков, сочетаний и окончаний.

Шифры со сдвигом алфавита на некоторое фиксированное число букв

("шифр Цезаря") читаются предельно просто, используя, к примеру, метод

полосок, на каждой из которых нанесен стандартный алфавит. Полоски

здесь прикладывают друг к другу так, чтобы вышло слово из

криптограммы, после чего двигаясь вдоль них находят осмысленное

прочтение, определяя таким образом величину намеренного сдвига.

На практике имеет смысл использовать многоалфавитное шифрование с

так называемым "текучим" алфавитом, задействуя какую-либо книгу, или

микрокалькулятор (МК).