Метод перестановки — это метод симметричного шифрования, в котором элементы исходного открытого текста меняют местами.
Введение
Шифрование методом перестановки - один из классических методов шифрования. Этот метод основывается на перестановке символов в сообщении в соответствии с определенным правилом, которое определяется ключом шифрования. Проще говоря, при шифровании методом перестановки, символы в исходном сообщении меняются местами в соответствии с определенной перестановочной таблицей или правилом. Причем замена происходит для каждого символа, а не только для отдельных блоков, как это происходит в алгоритмах шифрования блоков, например, DES.
Таким образом, шифрование методом перестановки обеспечивает достаточно высокий уровень защиты от криптоанализа методом частотного анализа, поскольку заменяются каждый символ в сообщении. Однако, этот метод шифрования имеет один серьезный недостаток. Криптоаналитики могут использовать PCA (параллельный криптоанализ) для преодоления шифра, путем анализа всевозможных перестановок, что может занять много времени и ресурсов для расшифровки сообщения.
Шифрование методом перестановки все еще широко используется в различных областях, от военной сферы до защиты персональных данных. Одним из примеров является шифрование текстовых сообщений в приложениях мессенджеров или электронных почтовых клиентах. Также этот метод может использоваться в комбинации с другими методами шифрования для увеличения уровня безопасности.
Комбинация методов шифрования может повысить уровень безопасности сообщения. Например, можно использовать метод перестановки в сочетании с методом замены символов (шифрование методом замены), что позволит создать более сложный шифрованный текст.
Шифрование методом перестановки
Одним из примеров использования метода перестановки является алгоритм шифрования Атбаш. Этот метод использует перестановку букв алфавита в обратном порядке: первая буква заменяется последней, вторая - предпоследней и так далее. Например, слово «привет» при шифровании методом Атбаш будет выглядеть как «квирп».
Шифрование методом перестановки имеет также свои модификации, которые позволяют увеличить степень защиты сообщения. Одним из примеров является метод шифр Цезаря, который основывается на сдвиге символов на определенное количество позиций в алфавите.
Шифрование методом перестановки может быть полезным инструментом в обеспечении защиты сообщений от несанкционированного доступа. Однако, для повышения уровня безопасности необходимо использовать другие методы шифрования и более сложные алгоритмы.
Шифрование методом перестановки является одним из самых простых и быстрых способов защиты информации. Его основная идея заключается в том, что символы сообщения переставляются в определенном порядке, что делает его непонятным для посторонних лиц.
К числу достоинств шифрования методом перестановки необходимо отнести следующие моменты:
- Простота и быстрота шифрования и дешифрования.
- Низкая вероятность ошибок при передаче информации.
- Не требует больших вычислительных мощностей.
Но у этого метода имеются и некоторые недостатки, а именно:
- Низкий уровень безопасности, так как перестановка символов может быть легко расшифрована методом частотного анализа.
- Не подходит для защиты больших объемов информации, так как при большом количестве символов сложность шифрования и дешифрования значительно возрастает.
- Легко подвержен атакам типа «перебора ключа», когда злоумышленник пытается перебрать все возможные варианты ключей до того, как найдет правильный.
Самой простой перестановкой является написание исходного текст задом наперед с одновременным разбиением шифрограммы на группы из нескольких букв. Пусть группа состоит из пяти букв. К примеру, из фразы:
ПУСТЬ БУДЕТ ТАК, КАК МЫ ХОТЕЛИ
Может быть получен следующий шифрованный текст:
ИЛЕТО ХЫМКА ККАТТ ЕДУБЪ ТСУП
В последней группе (пятерке) не достает одной буквы. Это означает, что перед шифрованием исходного выражения, его необходимо дополнить незначащей буквой (к примеру, буквой О) до числа, кратного пяти:
ПУСТЬ-БУДЕТ-ТАККА-КМЫХО-ТЕЛИО.
В этом случае шифрограмма, невзирая на такие на первый взгляд незначительные изменения, будет выглядеть иначе, а именно:
ОИЛЕТ ОХЫМК АККАТ ТЕДУБ ЬТСУП
Книжный шифр может считаться еще одним примером шифра перестановки. Данный шифр был изобретен Энеем, и он описал его в сочинении «Об обороне укрепленных мест». Эней выдвинул предложение делать малозаметные проколы в книге или в других документах над буквами секретного сообщения. Следует подчеркнуть, что во время первой мировой войны немецкие шпионы пользовались аналогичным шифром, заменяя проколы на точки, которые наносились симпатическими чернилами на буквы газетного текста.
Книжный шифр в современной версии обладает несколько другим видом. Сущность данного шифра заключается в замене букв на номер строки и номер этой буквы в строке в заранее заданной странице определенной книги. Ключом такого шифра выступает книга и используемая страница в ней. Данный шифр оказался «долгожителем» и использовался даже во времена второй мировой войны.
Широкую известность имеют также шифры перестановки, которые используют определенную геометрическую фигуру. Преобразования из этого шифра состоят в том, что в фигуру исходный текст должен вписываться по ходу одного «маршрута», а затем по ходу другого маршрута должен выписываться с нее. Такой шифр называют маршрутной перестановкой.
К примеру, можно вписывать исходное сообщение в прямоугольную таблицу, выбрав следующий маршрут: по горизонтали, начиная с левого верхнего угла, поочередно слева направо и справа налево.
Выписывать сообщение можно по другому маршруту, а именно по вертикали, начиная с верхнего правого угла и двигаясь поочередно сверху вниз и снизу вверх.
