Нигилистический шифр - Nihilist cipher

в история криптографии, то Нигилистический шифр это управляемый вручную симметричный шифрование шифр, первоначально используемый русский Нигилисты в 1880-х годах организовать терроризм против царский режим. Этот термин иногда расширяют до нескольких улучшенных алгоритмов, используемых намного позже для связи между Первое главное управление с этими шпионы.

Описание

Сначала шифровальщик создает Площадь Полибия с использованием смешанного алфавита. Это используется для преобразования как простой текст и ключевое слово для серии двузначных чисел. Эти числа затем складываются вместе обычным способом для получения зашифрованного текста, при этом ключевые числа повторяются по мере необходимости.

Пример

Рассмотрим квадрат Полибия, созданный с помощью ключевого слова ZEBRAS:

	1	2	3	4	5
1	Z	E	B	р	А
2	S	C	D	F	грамм
3	ЧАС	я	K	L	M
4	N	О	п	Q	Т
5	U	V	W	Икс	Y

с открытым текстом «ДИНАМИТ ЗИМНИЙ ДВОРЕЦ» и ключом РУССКОГО ЯЗЫКА. Это расширяется до:

PT: 23 55 41 15 35 32 45 12 53 32 41 45 12 14 43 15 34 15 22 12 КЛЮЧ: 14 51 21 21 32 15 41 14 51 21 21 32 15 41 14 51 21 21 32 15 CT: 37 106 62 36 67 47 86 26104 53 62 77 27 55 57 66 55 36 54 27

Нигилистический криптоанализ

Поскольку каждый символ как в открытом тексте, так и в ключе используется как целое число без каких-либо фракционирование, основной шифр нигилизма представляет собой не более чем числовую версию Шифр Виженера, с многозначными числами, являющимися зашифрованными символами вместо букв. Таким образом, он может быть атакован очень похожими методами. Дополнительным недостатком является то, что использование обычного сложения (вместо модульное дополнение ) утечка дополнительной информации. Например, (предполагая квадрат 5 × 5), если число зашифрованного текста больше 100, то несомненно, что и открытый текст, и ключ взяты из пятой строки таблицы.

Более поздние варианты или производные

В течение Вторая Мировая Война, несколько советских шпионских сетей связались с Московским центром с помощью двух шифров, которые, по сути, представляют собой эволюционные усовершенствования основного шифра нигилизма. Очень сильная версия использовалась Макс Клаузен в Рихард Зорге сеть в Япония, и по Александр Фут в Люси шпионское кольцо в Швейцария.^[1] Немного более слабая версия использовалась Rote Kapelle сеть.^[2]

В обеих версиях открытый текст сначала преобразовывался в цифры с помощью символа шахматная доска а не квадрат Полибия. Это дает преимущество небольшого сжатия открытого текста, тем самым увеличивая его расстояние уникальности а также позволяя радистам быстрее завершать свои передачи и быстрее отключаться. Своевременное отключение снижает риск обнаружения оператора противником. радиопеленгаторы. Увеличение расстояния уникальности увеличивает защиту от статистических атак.

Клаузен и Фут оба написали свой открытый текст на английском языке и запомнили 8 наиболее часто встречающихся букв английского языка (чтобы заполнить верхний ряд шахматной доски) через мнемоническую (и слегка угрожающую) фразу «грех ошибаться» (отбрасывая вторую букву «r»). "). Стандартная английская шахматная доска для трансляции состоит из 28 символов, и в этом шифре они превратились в «точку» и «сдвиг чисел». Числа отправлялись путем сдвига чисел, за которым следовали фактические цифры открытого текста в повторяющихся парах, после чего следовало другое изменение. Затем, как и в базовом Nihilist, была добавлена цифровая добавка, которая получила название «закрытие». Однако каждый раз использовалась другая добавка, поэтому, наконец, пришлось вставить скрытую «индикаторную группу», чтобы указать, какая добавка была использована.

В отличие от базового Nihilist, добавка была добавлена путем сложения без переноса (добавление цифр по модулю 10), таким образом получая более однородный результат, который не пропускает столько информации. Что еще более важно, добавка создавалась не с помощью ключевого слова, а путем случайного выбора строк из альманахов промышленной статистики. Такие книги считались достаточно скучными, чтобы не вызывать подозрений, если агент был обыскан (особенно потому, что агенты прикрывались рассказами о бизнесменах), и имели такую высокую плотность энтропии, чтобы обеспечивать очень надежную добавку. Конечно, цифры из такой книги на самом деле распределены неравномерно (есть избыток «0» и «1» (см. Закон Бенфорда ), и порядковые номера, вероятно, будут в чем-то похожи), но, тем не менее, они имеют гораздо более высокую плотность энтропии, чем парольные фразы и тому подобное; во всяком случае, на практике кажется, что они никогда не подвергались успешному криптоанализу.

Более слабая версия генерировала добавку из текста романа или подобной книги (по крайней мере, одна Rote Kapelle член использовал Бравый солдат Швейк Этот текст был преобразован в цифровую добавку с использованием техники, подобной шахматной доске.

Окончательным развитием в этом направлении стал Шифр VIC, используемый в 1950-х годах Рейно Хайханен. К этому времени большинство советских агентов вместо этого использовали одноразовые колодки.

Смотрите также

Темы в криптографии

внешняя ссылка

Реализация различных нигилистских шифров в JavaScript.

[1] Кан, Дэвид (1996). Взломщики кодов. Скрибнер. п. 650.

[2] Кан, Дэвид (1996). Взломщики кодов. Скрибнер. п. 652.

[1]

[2]