Шифр Базери
Шифруйте и расшифровывайте шифр Базери — двухступенчатую систему, придуманную французским криптоаналитиком Этьеном Базери, в которой одно секретное число выполняет сразу две задачи. Его цифры разрезают сообщение на группы, каждая из которых переворачивается, а то же число, записанное словами, задаёт ключ квадрата замены, поставленного рядом с открытым алфавитом. Выберите своё число, переключайтесь между шифрованием и расшифровкой и наблюдайте, как заполняются оба квадрата, пока перестановка и замена разыгрываются буква за буквой. Всё работает в вашем браузере.
Число
Записанное словами, число задаёт ключ правого квадрата; его цифры устанавливают размеры групп перестановки. В классическом примере используется 23.
Живые квадраты шифра
Квадрат 1 — открытый алфавит, вниз по столбцам
Квадрат 2 — с ключом из числа, поперёк строк
Ключ квадрата 2: TWENTYTHREE
Введите текст выше, чтобы увидеть здесь результат шифра Базери.
Как пользоваться Шифр Базери
- 1
Выберите шифрование или расшифровку
Выберите «Шифровать», чтобы превратить открытый текст в шифртекст Базери, или «Расшифровать», чтобы превратить шифртекст обратно в открытый текст. Одно и то же секретное число используется в обоих направлениях.
- 2
Введите секретное число
Введите целое число от 1 до 999999. Инструмент записывает его словами, чтобы задать ключ правого квадрата, и использует его цифры для размера групп перестановки. Два живых квадрата показывают точно, как ваше число расставляет алфавит.
- 3
Введите или вставьте свой текст
Введите своё сообщение или свой шифртекст. Шифр работает автоматически, переворачивая каждую группу по размеру числа и подставляя между двумя квадратами, с пошаговым видом разбора.
- 4
Прочтите, скопируйте и поделитесь
Прочтите результат, затем скопируйте его, скачайте в виде текстового файла или поделитесь ссылкой, которая снова открывает инструмент с вашими точными числом, направлением и текстом. Всё остаётся в вашем браузере.
Как устроен шифр Базери
Что такое шифр Базери?
Шифр Базери — это двухступенчатый шифр «карандаш и бумага», названный в честь Этьена Базери, знаменитого криптоаналитика французской армии конца девятнадцатого века. Его изящество в том, что всей системой управляет одно секретное число. То же число используется двумя разными способами: прочитанное как последовательность цифр, оно управляет перестановкой, а записанное словом — задаёт ключ замены. Объединение перестановки с заменой подобным образом криптографы называют составным шифром, и это делает шифр Базери заметно более стойким, чем была бы любая из ступеней по отдельности.
Обе ступени работают с алфавитом из 25 букв, в котором I и J делят одну ячейку, — это та же условность, что используется квадратом Полибия и шифром Playfair. Шифратор сначала переворачивает небольшие группы букв, затем заменяет каждую букву с помощью двух квадратов, поставленных бок о бок. Поскольку два квадрата строятся намеренно разными способами, замена является не простым сдвигом, а настоящим перемешиванием алфавита. Результат скрывает и порядок букв, и их личность, что в точности и есть то сочетание, к которому стремился Базери.
Как работает шифр Базери
Два квадрата 5x5 стоят рядом друг с другом. Квадрат 1 содержит открытый алфавит, но записанный вниз вдоль столбцов, так что чтение его строк даёт A, F, L, Q, V в первой строке, затем B, G, M, R, W и так далее. Квадрат 2 — это квадрат с ключом: секретное число записывается словами, его повторяющиеся буквы вычёркиваются, а оставшийся алфавит добавляется в конце, и всё пишется поперёк строк в обычном порядке чтения слева направо. С числом 23 ключевое слово — TWENTYTHREE, которое сокращается до TWENYHR, поэтому квадрат 2 читается TWENY в первой строке, затем HRABC, а далее следует остальной алфавит.
Шифрование происходит в два прохода. Сначала перестановка: открытый текст разрезается на последовательные группы, длины которых — это цифры числа, взятые по очереди и повторяемые, и каждая группа записывается задом наперёд. С ключом 23 сообщение разбивается на две буквы, три буквы, две, три и так далее, и каждая маленькая группа переворачивается. Затем замена: каждая буква этого переставленного текста отыскивается в квадрате 1, а буква, занимающая ту же самую ячейку квадрата 2, записывается вместо неё. Расшифровка просто прогоняет машину назад, отменяя замену из квадрата 2 в квадрат 1, а затем переворачивая те же группы во второй раз, чтобы восстановить их исходный порядок.
Разобранный пример
Возьмём слово DCODE с ключом 23. Цифры 2 и 3 разбивают его на DC и ODE, и переворачивание каждой группы даёт CD и EDO, так что переставленный текст — CDEDO. Теперь подставим. В квадрате 1 буква C сидит в той ячейке, которая в квадрате 2 содержит D; точно так же D отображается в L, E отображается в S, второе D снова в L, а O отображается в O. Считывая их, получаем шифртекст DLSLO. Этот результат DCODE в DLSLO — стандартный контрольный вектор для шифра Базери, поэтому вы можете использовать его для проверки любой реализации, включая эту.
Более длинное сообщение лучше показывает перемешивание. Шифрование WEHAVETAKENTHEBRIDGE с тем же ключом 23 даёт SCYTFPSSUTPGHSFMBSRL. Обратите внимание, что две копии буквенного узора в открытом тексте не выстраиваются аккуратно в шифртексте, потому что перестановка перетасовала буквы прежде, чем замена их вообще увидела. Чтобы обратить это, установите инструмент в режим «Расшифровать», введите то же число 23, вставьте SCYTFPSSUTPGHSFMBSRL — и исходное WEHAVETAKENTHEBRIDGE возвращается. То же число — единственное, чем нужно поделиться двум корреспондентам.
Числовой ключ: один секрет, две задачи
Хитрая суть шифра Базери в том, что одно число несёт весь ключ. Записанное английскими словами и очищенное от повторов, оно становится ключевым словом, которое перемешивает квадрат 2, поэтому алфавит замены полностью меняется при смене числа. Прочитанное же как строка цифр, то же самое число задаёт ритм перестановки: ключ 23 переворачивает группы по две и три, тогда как ключ 451 переворачивал бы группы по четыре, пять и одну. Поэтому одно короткое число легко запомнить, и при этом оно настраивает два независимых механизма.
Этот инструмент принимает любое целое число от 1 до 999999. Введите его один раз — и вы увидите, как квадрат 2 перестраивается вокруг записанного словами ключевого слова, с подкрашенными ключевыми буквами, чтобы вы могли наблюдать перемешивание, пока группы перестановки в разборе ниже меняют размер под цифры. Поскольку всё определяет одно лишь число, именно оно путешествует внутри ссылки для обмена, а не сам открытый текст. Ноль среди цифр трактуется как полная группа из десяти, чтобы группировка всегда двигалась вперёд, а ведущие нули игнорируются, потому что ключ — это просто число.
Этьен Базери, криптоаналитик
Этьен Базери провёл десятилетия в недрах и около французского шифровального бюро и заслужил репутацию одного из великих взломщиков кодов своего времени. Лучше всего он запомнился раскрытием Великого шифра Людовика XIV, номенклатора, сопротивлявшегося анализу два столетия, и своей острой публичной критикой шифровальных устройств своей эпохи. Он наслаждался, показывая, что системы, считавшиеся невзламываемыми, таковыми не были, и предложил собственный шифр и как учебный пример, и как вызов криптографам, с которыми он состязался.
Стоит разделить две вещи, носящие его имя. Шифр Базери на этой странице — это система перестановки и замены «карандаш и бумага», управляемая числом. Цилиндр Базери — это другое изобретение, набор буквенных колёс из семейства диска Джефферсона и более позднего американского устройства M-94. Оба выросли из одного и того же неугомонного ума, но механически не связаны. Здесь мы сосредоточимся на шифре, том самом, который можно полностью выполнить с помощью двух квадратов, числа и карандаша.
Насколько стоек шифр Базери?
По меркам своей собственной эпохи шифр Базери был достойной ручной системой, именно потому что он наслаивает две разные идеи. Ступень перестановки перемещает буквы так, что частотный анализ не может просто считать алфавит замены с шифртекста, тогда как ступень замены маскирует личность каждой буквы, так что одно лишь анаграммирование не может восстановить слова. Взламывать по одной ступени за раз гораздо труднее, когда другая ступень уже размыла улики, на которые опирался бы аналитик.
Против современных методов, однако, он не предлагает никакой реальной защиты. Пространство ключей крошечное: короткое число даёт лишь горстку возможностей, и даже шестизначное число для компьютера тривиально перебрать исчерпывающе. Как только число угадано, обе ступени мгновенно разворачиваются. Перестановка к тому же самообратна при фиксированном ключе, а замена — это фиксированное моноалфавитное отображение, поэтому структура даёт настойчивому криптоаналитику несколько зацепок. Это увлекательный исторический составной шифр, а не инструмент для защиты чего-либо значимого сегодня.
Надёжен ли шифр Базери?
Нет. Относитесь к шифру Базери как к частице криптографической истории и головоломке, а не как к защите конфиденциальной информации. Его маленький ключ и его аккуратная, обратимая структура означают, что любой с компьютером, а зачастую и любой с терпением и карандашом, может восстановить сообщение. Он блестящ как способ узнать, как перестановка и замена дополняют друг друга, и по той же самой причине он любимец головоломочных охот, эскейп-румов и соревнований capture-the-flag.
Используйте этот инструмент, чтобы исследовать, как Базери объединил два простых шага во что-то более хитрое, чем каждый из них, чтобы создавать и решать головоломки, и чтобы сверять свою работу со стандартным вектором DCODE в DLSLO. Для настоящей конфиденциальности полагайтесь на современные, хорошо проверенные алгоритмы, такие как AES. Всё здесь работает локально в вашем браузере, поэтому вы можете экспериментировать сколько угодно, и ничто из набранного вами никогда не покидает ваше устройство.
Часто задаваемые вопросы
Что такое шифр Базери?
Как работает числовой ключ?
Почему два квадрата строятся по-разному?
Можете показать пример шифра Базери?
Как мне расшифровать шифр Базери?
Что происходит с J, а также с пробелами и знаками препинания?
Это ли шифр Базери то же самое, что цилиндр Базери?
Кем был Этьен Базери?
Зачем переворачивать группы вместо использования фиксированного размера блока?
Надёжен ли шифр Базери?
Какие числа я могу использовать в качестве ключа?
Загружается ли мой текст на сервер?
Похожие инструменты
Продолжайте работу с этими удобными инструментами