Нигилистический шифр
Шифруйте и расшифровывайте нигилистический шифр — числовой шифр русских революционеров XIX века. Каждая буква сначала превращается в свою двузначную координату на квадрате Полибия, а затем под неё добавляется повторяющееся ключевое слово, превращённое в числа таким же способом, так что шифр представляет собой поток чисел. Перемешайте квадрат, задайте аддитивное ключевое слово, следите за живым разбором сложения координат и копируйте, скачивайте или делитесь результатом. Всё работает в вашем браузере.
Ключ квадрата
Аддитивный ключ
Ключ квадрата перемешивает квадрат Полибия, который задаёт каждой букве её координату; аддитивный ключ превращается в числа на том же квадрате и добавляется под сообщение, повторяясь по мере необходимости. Обе стороны должны использовать один и тот же квадрат и одни и те же ключи. Оставьте аддитивный ключ пустым, чтобы увидеть простые координаты.
Введите текст выше, чтобы увидеть здесь результат.
Квадрат Полибия
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Как пользоваться Нигилистический шифр
- 1
Выберите шифрование или расшифровку и квадрат
Выберите «Зашифровать», чтобы превратить открытый текст в числа нигилистического шифра, или «Расшифровать», чтобы превратить числа обратно. Выберите квадрат 5×5 для букв или квадрат 6×6, чтобы нести также и цифры.
- 2
Задайте два ключевых слова
При желании введите ключевое слово квадрата, чтобы перемешать квадрат Полибия, и аддитивное ключевое слово, которое добавляется поверх сообщения. Обе стороны должны использовать один и тот же квадрат и одни и те же ключи. Оставьте аддитивный ключ пустым, чтобы увидеть простые координаты.
- 3
Введите или вставьте текст
Введите своё сообщение, и оно преобразуется по мере набора. Панель шагов показывает каждую букву над её координатой, циклически добавляемое ключевое число снизу и получившееся число шифра.
- 4
Читайте квадрат
Откройте квадрат Полибия, чтобы увидеть каждую букву с номерами её строки и столбца, и любые подсвеченные ячейки ключевого слова.
- 5
Скопируйте, скачайте или поделитесь
Скопируйте результат, скачайте его в виде текстового файла или поделитесь ссылкой, которая снова откроет инструмент с вашими точными текстом, квадратом и ключевыми словами, готовыми к работе.
Как устроен нигилистический шифр
Что такое нигилистический шифр?
Нигилистический шифр — это ручной шифр 1880-х годов, названный в честь русского нигилистического движения — революционеров, которые выступали против царского режима и нуждались в способе передавать тайные сообщения. Он построен из двух простых идей, наложенных друг на друга: квадрата Полибия, который превращает каждую букву в пару цифр, и повторяющегося числового ключа, который добавляется сверху. Ни одна из этих идей не нова сама по себе, но сочетание координатной замены с периодическим сложением делает нигилистический шифр заметно сильнее, чем каждая из его частей по отдельности, и он стал прародителем целого семейства русских и советских числовых шифров, появившихся следом.
Поскольку результат представляет собой поток чисел, а не букв, нигилистический шифр выглядит совсем иначе, чем классические буквенные шифры вроде шифра Цезаря или Виженера. Однако в основе он тесно с ними связан: шаг с квадратом Полибия — это та же координатная замена, что используется в шифрах Bifid и ADFGX, а шаг со сложением ключа — это идея повторяющегося ключа Виженера, выполненная в арифметике вместо букв. Изучение нигилистического шифра — наглядный способ увидеть, как криптографы строили более крупные шифры, наслаивая небольшие, хорошо изученные части.
Как работает нигилистический шифр
Начните с квадрата Полибия: сетки 5×5, содержащей алфавит (где I и J делят одну ячейку), со строками и столбцами, пронумерованными от 1 до 5. Тогда у каждой буквы есть двузначная координата — цифра её строки, за которой следует цифра её столбца. Сообщение превращается в список этих координатных чисел. Пока что это в точности шифр Полибия.
Теперь возьмите ключевое слово и превратите каждую его букву в координату на том же квадрате, получив короткий список ключевых чисел. Запишите числа сообщения в ряд и повторяйте под ними ключевые числа, возвращаясь к началу ключа всякий раз, когда он заканчивается. Наконец, прибавьте каждое число сообщения к стоящему под ним ключевому числу как обычную десятичную сумму. Получившиеся числа — обычно двух- или трёхзначные — и есть шифротекст, выписанный через пробелы. Расшифровка просто вычитает те же повторяющиеся ключевые числа и считывает восстановленные координаты с квадрата.
Квадрат и два ключевых слова
Нигилистический шифр использует два независимых секрета. Первый — это сам квадрат. Этот инструмент строит квадрат из необязательного ключевого слова квадрата, ровно так же, как составляется ключевой квадрат Полибия или Playfair: уникальные буквы ключевого слова записываются первыми, по порядку и без повторов, а за ними следует остальной алфавит. Живой квадрат ниже подсвечивает ячейки ключевого слова, чтобы вы могли наблюдать за перемешиванием; если ключевое слово квадрата оставить пустым, используется простой алфавитный квадрат.
Второй секрет — это аддитивное ключевое слово. Его буквы отыскиваются на том же самом квадрате, чтобы стать ключевыми числами, которые добавляются к сообщению. Два ключа выполняют разные задачи — ключ квадрата решает, какую координату имеет каждая буква, а аддитивный ключ решает, что прибавляется сверху, — и оба, отправитель и получатель, должны иметь их общими. В этом инструменте вы можете оставить аддитивный ключ пустым, чтобы увидеть, как появляются простые координаты, к которым ничего не прибавлено, — это удобный способ рассмотреть шаг с квадратом Полибия сам по себе, прежде чем наслаивать сложение.
Выбор квадрата 5×5 или 6×6
Классический нигилистический шифр использует квадрат 5×5 из 25 ячеек. Поскольку в латинском алфавите 26 букв, I и J делят одну ячейку, поэтому расшифрованная J читается как I — стандартный компромисс Полибия. Координаты идут от 11 до 55, а число шифра (координата плюс ключ) оказывается где-то между 22 и 110.
Этот инструмент также предлагает квадрат 6×6 из 36 ячеек, который содержит все 26 букв по отдельности плюс десять цифр от 0 до 9. Это позволяет шифру нести числа — полезно для дат, координат на карте и сумм — без их написания словами, ценой чуть бо́льших координат (от 11 до 66) и чисел шифра (до 132). Выберите квадрат переключателем выше; живая справочная сетка перенумеровывает себя в соответствии с выбором, и обе стороны должны договориться о том, какой квадрат они используют.
Разбор примера нигилистического шифра
Возьмём слово ATTACK с ключевым словом квадрата ZEBRAS и аддитивным ключевым словом RUSSIAN. Когда ZEBRAS вписано первым, квадрат читается как Z E B R A в верхней строке, затем S C D F G, затем H I K L M, затем N O P Q T, затем U V W X Y. Считывая по нему координаты, ATTACK превращается в 15 45 45 15 22 33, а ключевое слово RUSSIAN — в 14 51 21 21 32 15 41.
Теперь запишите ключевые числа под числами сообщения, повторяя по мере необходимости, и сложите: 15+14 = 29, 45+51 = 96, 45+21 = 66, 15+21 = 36, 22+32 = 54, 33+15 = 48. Так ATTACK шифруется в 29 96 66 36 54 48. Чтобы расшифровать, вычтите те же ключевые числа — 29−14 = 15, 96−51 = 45 и так далее — и считайте 15 45 45 15 22 33 обратно с квадрата как ATTACK. Изменение любого из ключевых слов меняет каждое число шифра, при этом расшифровка по-прежнему проходит корректно.
Расшифровка нигилистического сообщения
Расшифровка обращает шаги. Разбейте шифротекст на его числа, запишите под ними числа аддитивного ключевого слова в том же повторяющемся цикле и вычтите. Каждый результат — это двузначная координата; разделите её на цифру строки и цифру столбца и отыщите ячейку на квадрате, чтобы восстановить букву. Этот инструмент делает всё это за вас, когда вы выбираете «Расшифровать» и вводите тот же квадрат, ключевое слово квадрата и аддитивное ключевое слово, которые использовались при шифровании.
Если число искажено или используется неверный ключ либо квадрат, вычитание может выйти за пределы сетки — например, цифра строки или столбца окажется равной 0 или больше размера квадрата. Когда такое случается, инструмент показывает «?» для этой позиции, а не пытается угадывать. Поскольку в квадрате 5×5 живут только буквы (а в квадрате 6×6 — буквы и цифры), любые пробелы и знаки препинания в исходном сообщении были отброшены при шифровании и не появятся снова.
История и надёжность
Нигилистический шифр использовался русскими революционерами в 1870-х и 1880-х годах и дал своё имя всему подходу с добавлением ключа к координатам Полибия. Его подлинное историческое значение — в роли отправной точки: криптографы шаг за шагом улучшали его до более надёжных систем, включая советский шифр VIC, которым пользовался шпион Рейно Хейханен в 1950-х годах и который сохранял ядро «Полибий плюс сложение», но обернул его в дополнительную перестановку и сложный график ключей. Шифр ADFGVX времён Первой мировой войны разделяет ту же идею координатной замены.
По современным меркам базовый нигилистический шифр слаб. Ключ повторяется с коротким периодом, поэтому, как только атакующий угадает длину ключа, шифр поддаётся тому же роду анализа, что взламывает шифр Виженера, а замена Полибия добавляет путаницы, но мало настоящей силы. Повторное использование ключа в разных сообщениях ослабляет его ещё сильнее. Его ценность сегодня — образовательная: это яркая демонстрация того, как наслоение координатного квадрата на повторяющийся ключ ведёт к серьёзной криптографии. Для защиты настоящей информации всегда используйте современный, проверенный сообществом алгоритм, такой как AES, а нигилистический шифр оставьте для истории, головоломок и соревнований по захвату флага.
Часто задаваемые вопросы
Что такое нигилистический шифр?
Как работает нигилистический шифр?
Для чего нужны два ключевых слова?
Можете показать разбор примера нигилистического шифра?
Как расшифровать нигилистический шифр?
Почему шифротекст состоит из чисел?
В чём разница между квадратом 5×5 и 6×6?
Обязательно ли в нигилистическом квадрате использовать ключевое слово?
Что происходит с пробелами, знаками препинания и буквой J?
Как нигилистический шифр связан с другими шифрами?
Насколько надёжен нигилистический шифр?
Загружается ли мой текст на сервер?
Похожие инструменты
Продолжайте работу с этими удобными инструментами