Chiffrement par transposition

Dans la cryptographie classique , un chiffrement par transposition de change un caractère du Plaintext à l'autre (déchiffrer l'inverse est fait). C'est-à-dire, l'ordre des caractères est changé. Mathématiquement une fonction bijective du est employée sur les positions des impressions pour chiffrer et une fonction inverse à déchiffrer.

Être suivent quelques réalisations.

Chiffre de barrière de rail

Le chiffre de barrière de rail est une forme de chiffrement par transposition qui obtient son nom de la manière de laquelle elle est codée. Dans le chiffre de barrière de rail, le plaintext est écrit en bas sur le " successif ; rails" ; d'une barrière imaginaire, alors se relevant quand nous obtenons au fond. Le message est alors lu au loin dans les rangées. Par exemple, si nous avons le " trois ; rails" ; et un message de « NOUS SOMMES DÉCOUVERTS. SE SAUVER IMMÉDIATEMENT », le cipherer écrit :

Lit alors au loin :

WECRL TEERD SOEEF EAOCA IVDEN

Chiffre d'itinéraire

Dans un chiffre d'itinéraire, le plaintext est premier écrit dans une grille des dimensions données, puis lu au loin dans un modèle donné dans la clef. Par exemple, using le même plaintext que nous avons employé pour la barrière de rail : W R I O R O F-E E E E S V E L A N J UN D C E D E T C X La clef pourrait spécifier le " ; spirale vers l'intérieur, dans le sens des aiguilles d'une montre, à partir du right" supérieur ;. Cela donnerait un texte de chiffre de :

VSE DE BIÈRE ANGLAISE D'ÈRE DE CADRE OUVERT DE LECTURE DU DEC DAE WRI D'EJX CTE

(Le commis a divisé ce texte chiffré vers le haut en blocs de trois pour aider à éviter des erreurs).

Les chiffres d'itinéraire ont beaucoup plus de clefs qu'une barrière de rail. En fait, pour des messages de longueur raisonnable, le nombre de clefs possibles est potentiellement trop grand pour être énuméré même par les machines modernes. Cependant, non toutes les clefs sont également bonnes. Les itinéraires mal choisis laisseront les morceaux excessifs du plaintext, ou le texte simplement renversé, et ceci donnera à des cryptanalysts un indice quant aux itinéraires.

Une variation intéressante du chiffre d'itinéraire était le chiffre d'itinéraire des syndicats, employé par des forces de Union pendant la guerre civile américaine . Ceci travaillé tout comme un chiffre ordinaire d'itinéraire, mais a transposé des mots entiers au lieu de différentes lettres. Puisque ceci laisserait certain fortement - des mots sensibles exposés, de tels mots seraient d'abord cachés par le code . Le chiffreur peut également ajouter les mots nuls entiers, qui ont été souvent choisis pour rendre le texte chiffré plein d'humour. Voir pour un exemple.

Transposition colomnaire < ! -- Cette section est liée du chiffrement par substitution -->

Dans une transposition colomnaire, le message est écrit dans les rangées d'une longueur fixe, et encore alors donnée lecture la colonne par la colonne, et les colonnes sont choisies dans un certain ordre brouillé. La longueur des rangées et la permutation des colonnes sont habituellement définies par un mot-clé. Par exemple, le mot ZEBRAS est de longueur 6 (ainsi les rangées être de la longueur 6), et la permutation est définie par l'ordre alphabétique des lettres dans le mot-clé. Dans ce cas-ci, l'ordre serait " ; 6 3 2 4 1 5" ;.

Un chiffrement par transposition colomnaire régulier, tous les espaces disponibles sont complétés de annule ; dans un chiffrement par transposition colomnaire irrégulier, les espaces sont laissés blancs. En conclusion, le message est lu au loin dans les colonnes, dans l'ordre spécifique par le mot-clé. Par exemple, supposer que nous employons le mot-clé ZEBRAS et le WE de message SONT DÉCOUVERTS. SE SAUVER IMMÉDIATEMENT . Dans une transposition colomnaire régulière, nous écrivons ceci dans la grille comme : 6 3 2 4 1 5 W E A R E D I S C O V E R E D F L E E A T O N C UE D'E Q K J La fourniture de cinq annule (QKJEU) à l'extrémité. Le texte chiffré est alors lu au loin comme : EVLNE ACDTK ESEAQ ROFOJ DEECU WIREE

Dans le cas irrégulier, les colonnes ne sont pas accomplies près annule : 6 3 2 4 1 5 W E A R E D I S C O V E R E D F L E E A T O N C E Ceci a comme conséquence le texte chiffré suivant : EVLNA CDTES EAROF ODEEC WIREE

Pour le déchiffrer, le destinataire doit établir les longueurs de colonne en divisant la longueur de message par la longueur principale. Alors il peut écrire le message dehors dans les colonnes encore, puis commande à nouveau les colonnes en reformant le mot clé.

La transposition colomnaire a continué à être employée pour des buts sérieux comme un composant des chiffres plus complexes au moins dans les années 50.

Double transposition

Une transposition colomnaire simple pourrait être attaquée en devinant des longueurs possibles de colonne, écrivant le message dehors dans ses colonnes (mais dans l'ordre faux, comme clef n'est pas encore connu), et alors recherchant les anagrammes possibles de ce fait pour la rendre plus forte, une double transposition était employée souvent. C'est simplement une transposition colomnaire appliquée deux fois. La même clef peut être employée pour les deux transpositions, ou deux clefs différentes peuvent être employées.

Comme exemple, nous pouvons prendre le résultat de la transposition colomnaire irrégulière dans la section précédente, et effectuons un deuxième chiffrage avec un mot-clé différent, STRIPE, qui donne le " de permutation ; 564231" ; : 5 6 4 2 3 1 E V L C. DE N D T E S E A R O F O D E LA COMMUNAUTÉ EUROPÉENNE W I R E E

Comme avant, ceci est lu outre du columnwise pour donner le texte chiffré :

CAEEN SOIAE DRLEF WEDRE EVTOC

Pendant la Première Guerre Mondiale , les militaires allemands ont employé un double chiffrement par transposition colomnaire. Le système a été régulièrement résolu par les français, l'appelant Übchi, qui pouvaient en général trouver la clef dans une question des jours après qu'un neuf ait été présenté. Cependant, le succès français est devenu large-connu et, après une publication dans le Le Matin de , les Allemands ont changé en un nouveau système sur le 1914 du 18 novembre .

Pendant la deuxième guerre mondiale, le double chiffrement par transposition a été employé par les groupes hollandais de la résistance , le français Maquis et le directeur britannique (SOE) d'opérations spéciales de . Il a été également employé comme chiffre emergency pour les forces terrestres de l'Allemagne et la marine.

Jusqu'à l'invention du chiffre de VIC de , la double transposition a été généralement considérée comme le chiffre le plus compliqué qu'un agent pourrait actionner sûrement dans des conditions naturelles difficiles.

Transposition de Myszkowski

Une forme variable de transposition colomnaire, proposée par Émile Victor Théodore Myszkowski en 1902, exige un mot-clé avec les lettres récurrentes. Dans la pratique habituelle, des occurrences suivantes d'une lettre de mot-clé sont traitées comme si la prochaine lettre dans l'ordre alphabétique, le par exemple, la TOMATE de mot-clé rapporte keystring numérique du " ; 532164." ;

Dans la transposition de Myszkowski, des lettres récurrentes de mot-clé sont numérotées identiquement, TOMATE rapportant keystring du " ; 432143." ;

4 3 2 1 4 3 W E A R E D I S C O V E R E D F L E E A T O N C E

Des colonnes de Plaintext avec des nombres uniques sont transcrites en bas ; ceux avec des nombres périodiques sont de gauche à droite transcrit :

ROFOA CDTED SEEEA CWEIV RLENE

Transposition abrupte

Dans une transposition abrupte, certaines positions dans une grille sont masquées dehors, et pas employées en remplissant dans le plaintext. Ceci casse vers le haut les modèles réguliers et rend le travail du cryptanalyst plus difficile.

Détection et cryptanalyse

Puisque la transposition n'affecte pas la fréquence de différents symboles, la transposition simple peut être facilement détectée par le cryptanalyst en faisant un compte de fréquence. Si le texte chiffré montre une distribution de fréquence très semblable au plaintext, il est le plus susceptible une transposition. Ceci peut alors souvent être attaqué par le Anagramming - glissant des morceaux de texte chiffré autour, puis recherchant les sections qui ressemblent aux anagrammes des mots anglais, et résolvant les anagrammes. Une fois que de tels anagrammes ont été trouvés, ils indiquent des informations sur le modèle de transposition, et peuvent par conséquent être prolongés.

Des transpositions plus simples souffrent également souvent de la propriété que les clefs très étroitement à la clef correcte indiqueront de longues sections de plaintext lisible entremêlées par baragouin. En conséquence de tels chiffres peuvent être vulnérables aux algorithmes de recherche d'optimum tels que les algorithmes génétiques

Combinaisons

La transposition est souvent combinée avec d'autres techniques. Par exemple, un chiffrement par substitution simple combiné avec une transposition colomnaire évite la faiblesse de tous les deux. Le remplacement des symboles à haute fréquence de texte chiffré par les lettres à haute fréquence de plaintext n'indique pas des morceaux de plaintext en raison de la transposition. Anagramming que la transposition ne fonctionne pas en raison de la substitution. La technique est particulièrement puissante si combiné avec le fractionnement (voir ci-dessous). Un inconvénient est que de tels chiffres sont considérablement plus laborieux et sujets aux erreurs que des chiffres plus simples.

Fractionnement

La transposition est particulièrement efficace une fois utilisée avec le fractionnement - c., une étape préliminaire qui divise chaque symbole de plaintext en plusieurs symboles de texte chiffré. Par exemple, l'alphabet de plaintext pourrait être écrit dans une grille, puis chaque lettre dans le message remplacé par son coordonne (voir le Polybius carré). Une autre méthode de fractionnement est de convertir simplement le message en code Morse , avec un symbole pour les espaces aussi bien que des points et des tirets.

Quand un message si fractionné est transposé, les composants de différentes lettres deviennent largement séparés dans le message, de ce fait réalisant le diffusion de s de Shannon E. Les exemples des chiffres qui combinent le fractionnement et la transposition incluent le chiffre bifide , le chiffre Trifid , le chiffre du ADFGVX et le chiffre de VIC de .

Un autre choix serait de remplacer chaque lettre par sa représentation binaire, transpose cela, et puis convertit la nouvelle corde binaire en caractères d'ASCII correspondants. Le bouclage du processus de brouillage sur la corde binaire des périodes multiples avant de la changer en caractères d'ASCII le rendrait probablement plus dur pour se casser. Beaucoup de formes plus complexes modernes d'utilisation des chiffres par bloc de transposition se sont rapportées à cette idée simple.

Voir également

Chiffre de permutation de
Chiffrement par substitution
Interdiction de (l'information) avec la table de Centiban
Matières de dans la cryptographie

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