Полиграммные шифры.

Полиграммные шифры замены - шифры, которые шифруют сразу группы (блоки) символов.

Шифр Playfair (англ. «Честная игра»). Был изобретен в 1854 г. Чарльзом Уитстоном, но назван именем лорда Лайона Плейфера, который внедрил данный шифр в государственные службы Великобритании. Он использовался англичанами в Первой мировой войне. Шифр предусматривает шифрование пар символов (биграмм). Таким образом, этот шифр более устойчив к взлому по сравнению с шифром простой замены, так как затрудняется частотный анализ. Он может быть проведен, но не для 26 возможных символов (латинский алфавит), а для 26 х 26 = 676 возможных биграмм. Анализ частоты биграмм возможен, но является значительно более трудным и требует намного большего объема зашифрованного текста.

Для шифрования сообщения необходимо разбить его на биграммы (группы из двух символов), при этом, если в биграмме встретятся два одинаковых символа, то между ними добавляется заранее оговоренный вспомогательный символ (в оригинале – X, для русского алфавита - Я). Например, «зашифрованное сообщение» становится «за ши фр ов ан но ес о Я об ще ни е Я». Для формирования ключевой таблицы выбирается лозунг и далее она заполняется по правилам шифрующей системы Трисемуса. Например, лозунг «ДЯДИНА»

Рис.7. Ключевая таблица для шифра Playfair

Затем, руководствуясь следующими правилами, выполняется зашифровывание пар символов исходного текста:

1. Если символы биграммы исходного текста встречаются в одной строке, то эти символы замещаются на символы, расположенные в ближайших столбцах справа от соответствующих символов. Если символ является последним в строке, то он заменяется на первый символ этой же строки.

2. Если символы биграммы исходного текста встречаются в одном столбце, то они преобразуются в символы того же столбца, находящимися непосредственно под ними. Если символ является нижним в столбце, то он заменяется на первый символ этого же столбца.

3. Если символы биграммы исходного текста находятся в разных столбцах и разных строках, то они заменяются на символы, находящиеся в тех же строках, но соответствующие другим углам прямоугольника.

Пример шифрования.

- биграмма «за» формирует прямоугольник – заменяется на «жб»;

- биграмма «ши» находятся в одном столбце – заменяется на «юе»;

- биграмма «фр» находятся в одной строке – заменяется на «хс»;

- биграмма «ов» формирует прямоугольник – заменяется на «йж»;

- биграмма «ан» находятся в одной строке – заменяется на «ба»;

- биграмма «но» формирует прямоугольник – заменяется на «ам»;

- биграмма «ес» формирует прямоугольник – заменяется на «гт»;

- биграмма «оя» формирует прямоугольник – заменяется на «ка»;

- биграмма «об» формирует прямоугольник – заменяется на «па»;

- биграмма «ще» формирует прямоугольник – заменяется на «шё»;

- биграмма «ни» формирует прямоугольник – заменяется на «ан»;

- биграмма «ея» формирует прямоугольник – заменяется на «ги».

Шифрограмма – «жб юе хс йж ба ам гт ка па шё ан ги».

Для расшифровки необходимо использовать инверсию этих правил, откидывая символы Я (или Х), если они не несут смысла в исходном сообщении.