Pakeitimo šifras
Pakaitinis šifras yra kriptografijos rūšis.
Pakaitiniame šifre kiekviena pranešimo raidė keičiama pagal taisyklę. Taisyklėje sakoma, kad kiekvieną raidę reikia pakeisti (arba "pakeisti") kita abėcėlės raide.
Pavyzdžiui, šioje lentelėje pateikiama pakeitimo šifro taisyklė:
Pagal šią taisyklę sakinys "Džekas ir Džilė ėjo į kalną" pakeičiamas į "Etar tzn Evmm gkzc dw cuk uvmm". Cezario šifras yra vienas iš pakeitimo šifro pavyzdžių.
Pakaitiniai šifrai nėra pakankamai saugūs, kad juos būtų galima naudoti svarbiems pranešimams. Pakaitinius šifrus galima nulaužti taikant dažnių analize vadinamą idėją. Kai kurios raidės anglų kalbos sakiniuose pasitaiko dažniau nei kitos: E yra dažniausia, tada T, tada A ir taip toliau. Pranešime, kuris buvo pakeistas pakeitimo šifru, bus kitokių bendrinių raidžių, tačiau tai duoda užuominą apie taisyklę. Tikėtina, kad pakeistame pranešime dažniausios raidės bus dažniausios raidės anglų kalboje. Kriptogramų (pakeitimo šifru paslėptų pranešimų) laužymas yra įprastas galvosūkis, dažnai sutinkamas laikraščiuose.
Pavyzdys
Tarkime, kad pakeistas pranešimas yra:
LIVITCSWPIYVEWHEVSRIQMXLEYVEOIEWHRXEXIPFEMVEWHKVSTYLXZIXLIKIIXPIJVSZEYPERRGERIM WQLMGLMGLMXQERIWGPSRIHMXQEREKIETXMJTPRGEVEKEITREWHEXXLEXXMZITWAWSQWXSWEXTVEPMRXRSJ GSTVRIEYVIEXCVMUIMWERGMIWXMJMGCSMWXSJOMIQXLIVIQIVIXQSVSTWHKPEGARCSXRWIEVSWIIBXV IZMXFSJXLIKEGAEWHEPSWYSWIWIEVXLISXLIVXLIRGEPIRQIVIIBGIIHMWYPFLEVHEWHYPSRRFQMXLE PPXLIECCIEVEWGISJKTVWMRLIHYSPHXLIQIMYLXSJXJXLIMWRIGXQEROIVFVIZEVAEKPIEWHXEAMWYEPP XLMWYRMWXSGSWRMHIVEXMSWMGSTPHLEVHPFKPEZINTCMXIVJSVLMRSCMWMSWVIRCIGXMWYMXXLIYSPH KTYŠiame pavyzdyje didžiosiomis raidėmis žymimos nežinomos raidės, o mažosiomis raidėmis - žinomos arba numanomos raidės.
Suskaičiavę raides matome, kad dažniausiai pasitaikanti yra I, kuri, kaip spėjame, yra e. X taip pat gana dažna, o XLI randama daug kartų; spėjame, kad tai dažniausia trijų raidžių grupė anglų kalboje.
E yra antra pagal dažnumą raidė. Jau turime spėjimą apie e ir t, todėl spėjame, kad E yra a. Dabar turime:
heVeTCSWPeYVaWHaVSReQMthaYVaOeaWHRtatePFaMVaWHKVSTYhtZetheKeetPeJVSZaYPaRRGaReM . WQhMGhMtQaReWGPSReHMtQaRaKeaTtMJTPRGaVaKaeTRaWHatthattMZeTWAWSQWtSWatTVaPMRtRSJ GSTVReaYVeatCVMUeMWaRGMeWtMJMGCSMWtSJOMeQtheVeQeVetQSVSTWHKPaGARCStRWeaVSWeeBtV eZMtFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeaVtheStheVtheRGaPeRQeVeeBGeeHMWYPFhaVHaWHYPSRRFQMtha PPtheaCCeaVaWGeSJKTVWMRheHYSPHtheQeMYhtSJtheMWReGtQaROeVFVeZaVAaKPeaWHtaAMWYaPP thMWYRMWtSGSWRMHeVatMSWMGSTPHhaVHPFKPaZeNTCMteVJSVhMRSCMWMSWVeRCeGtMWYMttheYSPH KTYDabar galime padaryti dar keletą spėjimų: heVe gali būti čia; Rtate gali būti valstybė, o atthattMZe gali būti atthattime. Užpildę šiuos spėjimus, gausime:
čiaTCSWPeYraWHarSseQithaYraOeaWHstatePFairaWHKrSTYhtmetheKeetPeJrSmaYPassGasei . WQhiGhitQaseWGPSseHitQasaKeaTtiJTPsGaraKaeTsaWHatthattimeTWAWSQWtSWatTraPistsSJ GSTrseaYreatCriUeiWasGieWtiJiGCSiWtSJOieQthereQeretQSrSTWHKPaGAsCStsWearSWeeBtr emitFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeartheStherthesGaPesQereeBGeeHiWYPFharHaWHYPSssFQitha PPtheaCCearaWGeSJKTrWisheHYSPHtheQeiYhtSJtheiWseGtQasOerFremarAaKPeaWHtaAiWYaPP thiWYsiWtSGSWsiHeratiSWiGSTPHharHPFKPameNTCiterJSrhisSCiWiSWresCeGtiWYittheYSPH KTYTai leidžia mums daryti daugiau spėjimų, o šie - dar daugiau, kol atspėjame viską:
čiapagallegrandosgrožįsugraviruirstatybineatstovybeirprisivežėbukąišstiklinėsvitrinos,įkuriąjisbuvouždarytas,irtuometnebuvožinomasnatūralistai,žinoma,irpagalmokslinįpavyzdį,irbuvopasakyta,kadkiekvienasnuoextr. emitavimopagalgūbrįirpagalkitąpagalgūbrįbuvopaprastaitvirtasirblizgantis,ožmogusbuvopaprastaipaprastas,oatsižvelgiantįvisusaplinkybes,vargu argalėtųbūtikaltinamasJupiteris,kadjispagalvojoapiežmogų,kadjisbuvopasakėapie auksinį vabaląŠiuo metu galime įterpti tarpus ir skyrybos ženklus:
Čia le grand pakilo rimtai ir didingai ir atnešė man vabalą iš
stiklinės vitrinos, kurioje jis buvo uždarytas. Tai buvo gražus skarabėjus, tuo metu
gamtininkams, žinoma, nežinomas vabalas; moksliniu požiūriu tai buvo didelis prizas
. Prie vieno nugaros galo buvo
dvi apvalios juodos dėmės, o
prie kito - ilga. Žvyneliai buvo nepaprastai kieti ir blizgantys,
atrodė kaip išpuoselėto aukso. Vabzdžio svoris buvo labai įspūdingas,
ir, atsižvelgdamas į viską, vargu ar galėčiau kaltinti Jupiterį dėl
jo nuomonės apie vabzdį. (Auksinis vabalas)
Jei būtume neteisingai atspėję, kažkuriuo metu būtume tai sužinoję ir galėtume grįžti atgal bei atlikti naują spėjimą.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra pakaitinis šifras?
A: Pakeitimo šifras yra kriptografijos rūšis, kai kiekviena pranešimo raidė pakeičiama kita abėcėlės raide.
K: Kaip veikia pakeitimo šifras?
A: Pakaitiniame šifre kiekviena pranešimo raidė pakeičiama kita abėcėlės raide po vieną.
K: Koks yra pakeitimo šifre naudojamos lentelės pavyzdys?
Atsakymas: Tekste pateiktoje lentelėje nurodyta pakeitimo šifro taisyklė, kuri gali būti naudojama kiekvienai raidei pakeisti kita abėcėlės raide.
K: Kas yra Cezario šifras?
A: Cezario šifras yra pakeitimo šifro pavyzdys.
K: Ar pakaitiniai šifrai yra pakankamai saugūs svarbiems pranešimams?
Atsakymas: Ne, pakaitiniai šifrai nėra pakankamai saugūs, kad juos būtų galima naudoti svarbiems pranešimams.
K: Kaip galima nulaužti pakaitinius šifrus?
A: Pakaitinius šifrus galima išlaužti naudojant dažnių analizę, kurios metu ieškoma bendrų raidžių pakeistame pranešime, kurios gali būti dažniausios raidės anglų kalboje.
K: Koks yra įprastas galvosūkis, susijęs su šifrų laužymu?
A: Kriptogramų, t. y. pranešimų, paslėptų pakeitimo šifru, laužymas yra įprastas galvosūkis, dažnai sutinkamas laikraščiuose.
