Немного о криптографии, часть 1

С древних времён люди стремились как можно надёжнее защитить важные для них личные данные, документы. Но стало проблемой то, что сейф можно вскрыть,  а письмо перехватить. Возникновение шифров приписывают к 3000-ым годам до нашей эры. Тогда правили шифры, заменяющие одну часть алфавита другой (или заменяющие один алфавит другим), к таким шифрам относится, например, шифр цезаря (сдвига), к которому было всего 25 возможных значений ключа, по которому расшифровывались тайнописи. Этот шифр взламывался, обычно, простым перебором ключа, хотя иногда прибегали к частотному анализу текста (для каждого языка есть таблица наиболее часто использующихся букв или биграмм, для примера, таблица русского языка:

). 

Ненадёжность такого шифра быстро осознали, и ему на замену пришли: шифр замены, Рихарда Зорге (шифр русского разведчика, наиболее надёжный, совершенный и популярный в то время), шифр Волманга. Шифр Рихарда, кроме вышеперечисленных качеств обладал ещё и интересностью, поэтому предлагаю вам его рассмотреть:

Для шифра советского разведчика использовался английский алфавит,  бралась таблица, в которой по горизонтали распологалось одно слово (любое, не то которое нужно было закриптовать) и другие буквы алфавита:

Далее слово перемешивалось с другими буквами так, чтобы в первых столбцах оставались наиболее распространённые буквы, и с помощью полученной таблицы можно криптовать сообщения, чёрточка - разделитель для слов: 

На полученный шифр накладывали гамму (последовательность чисел, которая выбирается для сложения с исходным шифротекстом) и в итоге получали шифры такого вида: 19946 96814 94855 49499 39624 99622 83820 96294 32031

Вскоре появились и шифровальные машины, затронув эту тему, нельзя не упомянуть о первой  шифровальной машине "Энигма", немецкого производства. Она имела три ротора, связанных между собой. Когда первый ротор поворачивался, соединенное с ним кольцо попадало в паз второго диска и толкало его. Итерации третьего ротора контролировались вторым ротором. В итоге при каждом нажатии на клавишу машины одна и та же буква шифруется разными способами. 

Каждый день немцы меняли положение штекеров, дисков их компоновку и положение. Долгое время "Энигма" считалась неуязвимой, но многократное использование ключа адресатом (дешифровка и обратная настройка) позволило аналитикам из Блетчли-Парка (главного шифровального подразделения Великобритании) взломать немецкий шифр.

В следующей части попробую рассказать о современных шифрах и способах повысить свою приватность.