Шифр Trithemius
Шифруйте и расшифровывайте шифр Trithemius — первый полиалфавитный шифр, опубликованный немецким аббатом Johannes Trithemius в 1508 году. Он сдвигает первую букву на 0, вторую на 1, третью на 2 и так далее — неуклонно растущий сдвиг без всякого ключа. Переключайтесь между шифрованием и расшифровкой и наблюдайте, как разбор строится вживую. Всё работает в вашем браузере.
Шифр Trithemius бесключевой: расписание сдвигов всегда 0, 1, 2, 3, … поэтому вводить нужно только ваш текст. Любой, кто знает метод, может его расшифровать — просто переключитесь на «Расшифровать» и вставьте шифртекст.
Введите текст выше, чтобы увидеть здесь результат Trithemius.
Как пользоваться Шифр Тритемия
- 1
Выберите шифрование или расшифровку
Выберите «Шифровать», чтобы превратить открытый текст в шифртекст Trithemius, или «Расшифровать», чтобы восстановить открытый текст из шифртекста. Поскольку шифр бесключевой, направление — это единственная настройка, которую вам нужно выбрать.
- 2
Введите или вставьте свой текст
Введите сообщение, которое хотите преобразовать. Шифр работает автоматически по мере набора, применяя растущий сдвиг 0, 1, 2, 3, … к каждой букве по очереди.
- 3
Наблюдайте за разбором
Откройте разбор буква за буквой, чтобы увидеть сдвиг, применённый в каждой позиции, и букву, которую он порождает. Сдвиг растёт на единицу на каждой букве и сбрасывается после 26 букв.
- 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 направлением и текстом. Всё остаётся в вашем браузере.
Как устроен шифр Trithemius
Что такое шифр Trithemius?
Шифр Trithemius широко считается первым полиалфавитным шифром замены. Он был опубликован немецким бенедиктинским аббатом Johannes Trithemius в его труде Polygraphiae libri sex 1508 года — первой печатной книге по криптографии. Вместо того чтобы сдвигать каждую букву на одну и ту же величину, как это делает шифр Caesar, шифр Trithemius сдвигает каждую букву на неуклонно возрастающую величину: первая буква смещается на 0, вторая на 1, третья на 2 и так далее по всему сообщению. Поскольку сдвиг меняется в каждой позиции, одна буква открытого текста может стать множеством разных букв шифртекста, что скрывает закономерность частот букв, которая взламывает простой шифр сдвига.
Что делает шифр Trithemius необычным среди полиалфавитных шифров, так это то, что у него нет ключа. Расписание сдвигов 0, 1, 2, 3, … фиксировано и общеизвестно, поэтому нет секретного слова или числа, о котором нужно договариваться — любой, кто знает метод, может прочитать сообщение. Это также его слабость, но исторически идея была революционной: она ввела tabula recta, квадрат сдвинутых алфавитов, который шифр Vigenère позднее заимствует и объединит с секретным ключевым словом.
Как работает шифр Trithemius
Пронумеруйте алфавит от A как 0 до Z как 25. Двигайтесь вдоль сообщения и ведите счётчик, который начинается с 0 и увеличивается на единицу на каждой букве. Чтобы зашифровать, прибавьте счётчик к букве и перенесите результат по алфавиту, взяв остаток по модулю 26, так что буква шифртекста равна C = (P + i) mod 26, где i — позиция буквы. Чтобы расшифровать, вы вместо этого вычитаете тот же счётчик, P = (C − i) mod 26, что отменяет сдвиг и возвращает исходную букву.
Сдвигаются только 26 букв. Пробелы, знаки препинания, цифры и другие символы проходят насквозь и не продвигают счётчик, поэтому растущий сдвиг остаётся выровненным с теми буквами, которые имеют значение. Регистр букв сохраняется. Поскольку сдвиг берётся с остатком по модулю 26, расписание повторяется каждые 26 букв: двадцать седьмая буква снова сдвигается на 0, двадцать восьмая на 1 и так далее. Это делает шифр Trithemius идентичным шифру Vigenère, ключевым словом которого является весь алфавит, ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ.
Разобранный пример
Зашифруем сообщение HELLO. Пять букв стоят на позициях 0, 1, 2, 3 и 4, поэтому сдвиги равны 0, 1, 2, 3 и 4. Прибавляя каждый сдвиг, получаем: H плюс 0 — это H, E плюс 1 — это F, L плюс 2 — это N, L плюс 3 — это O, и O плюс 4 — это S. Шифртекст — HFNOS. Обратите внимание, что две буквы L стали разными буквами, N и O, потому что они стоят на разных позициях — именно то, чего фиксированный сдвиг Caesar никогда не смог бы сделать.
Чтобы расшифровать HFNOS, вычтите те же растущие сдвиги. H минус 0 — это H, F минус 1 — это E, N минус 2 — это L, O минус 3 — это L, и S минус 4 — это O, что снова составляет HELLO. Шаги шифрования и расшифровки зеркальны друг другу, и поскольку расписание сдвигов фиксировано, получателю не нужно ничего, кроме знания того, что это шифр Trithemius.
Tabula recta
Trithemius представил свой шифр вместе с tabula recta, что на латыни означает «прямая таблица»: сетку 26 на 26, в которой первая строка — это обычный алфавит, вторая строка — алфавит, сдвинутый на единицу, третья строка сдвинута на два и так далее вплоть до сдвига на двадцать пять. Чтобы зашифровать первую букву, вы читаете её из первой строки, вторую букву — из второй строки, третью — из третьей строки, спускаясь на одну строку для каждой последующей буквы сообщения.
Эта таблица — непреходящий вклад шифра Trithemius. Несколько десятилетий спустя Giovan Battista Bellaso, а затем и шифр Vigenère, взявший его имя, сохранили ту же tabula recta, но выбирали строку с помощью секретного ключевого слова вместо того, чтобы проходить по строкам в фиксированном порядке. Поэтому шифр Trithemius является прямым предком всего семейства шифров с табличным ключевым словом, включая Vigenère, Beaufort и Gronsfeld.
Trithemius, Vigenère и прогрессивный ключ
Полезно сопоставить шифр Trithemius с его потомками. Шифр Vigenère прибавляет к сообщению повторяющееся ключевое слово, C = (P + K) mod 26, где каждая буква ключа задаёт сдвиг от 0 до 25. Шифр Trithemius — это частный случай, когда таким ключевым словом является весь алфавит по порядку, поэтому сдвиги — это просто 0, 1, 2, 3, …, 25 и затем повторяются. Иными словами, Trithemius — это Vigenère с ключом ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ.
Вот почему шифр Trithemius иногда называют шифром с прогрессивным ключом: сдвиг увеличивается на единицу на каждом шаге, вместо того чтобы выбираться секретом. Цена отсутствия ключа в том, что секрета нет вовсе, поэтому шифр защищает сообщение лишь от того, кто не распознаёт метод. Добавление секретного ключевого слова, как сделали Bellaso и Vigenère, — это именно тот шаг, который превратил эту обучающую идею в шифр, сопротивлявшийся анализу три столетия.
Как взломать шифр Trithemius
Взломать шифр Trithemius тривиально, потому что нет ничего секретного, что нужно было бы восстановить. Расписание сдвигов 0, 1, 2, 3, … общеизвестно, поэтому любой, кто подозревает шифр Trithemius, может просто вычесть растущий сдвиг и сразу же прочитать сообщение. Нет длины ключа, которую нужно найти, и нет ключа, который нужно угадать; распознать шифр — то же самое, что взломать его.
Даже аналитику, который не знает метода, приходится легко. Фиксированное расписание означает, что первая буква не сдвинута, поэтому она часто выдаёт шифр, а перебор небольшой горстки начальных смещений быстро открывает читаемый текст. Это сильно отличается от Vigenère, где секретное ключевое слово вынуждает атакующего пройти через исследование Kasiski и индекс совпадений. Шифр Trithemius лучше всего рассматривать как образовательный скелет, на котором позднее были построены те более стойкие шифры с ключом.
Надёжен ли шифр Trithemius?
Нет. Шифр Trithemius не даёт никакой безопасности вообще, потому что у него нет ключа — весь его метод общеизвестен, поэтому любой, кто его распознаёт, может сразу прочитать сообщение. Даже по меркам других исторических ручных шифров это чисто обучающее приспособление, ценное тем, что показывает, как работает полиалфавитный сдвиг, а не тем, что что-либо скрывает.
Сегодня шифром Trithemius наслаждаются ради обучения и ради развлечения. Это самое понятное возможное введение в tabula recta и в идею прогрессивного сдвига, лежащую в основе Vigenère, и он появляется в головоломках, эскейп-румах и соревнованиях capture-the-flag как мягкий первый полиалфавитный шифр. Для защиты настоящей информации вам следует вместо него полагаться на современные, хорошо проверенные алгоритмы, такие как AES.
Часто задаваемые вопросы
Что такое шифр Trithemius?
Как работает шифр Trithemius?
Нужен ли шифру Trithemius ключ?
Можете показать пример шифра Trithemius?
Чем Trithemius отличается от шифра Vigenère?
Чем Trithemius отличается от шифра Caesar?
Что такое tabula recta?
Как мне расшифровать шифр Trithemius?
Меняет ли шифр пробелы и знаки препинания?
Что происходит со сдвигом после 26 букв?
Надёжен ли шифр Trithemius?
Загружается ли мой текст на сервер?
Похожие инструменты
Продолжайте работу с этими удобными инструментами