Шифр «двойной квадрат» Уитстона
Шифр «двойной квадрат» был назван именем Чарльза Уитстона, который разработал его в 1854 г. «Двойной квадрат» Уитстона использует сразу две таблицы одинакового размера. Они заполняются буквами алфавита случайным образом аналогично методу полибианского квадрата, а шифрование идет биграммами, как в шифре Плейфейра. Таким образом ключом данного шифра является размер таблиц и порядок букв в них. Сократить длину ключа можно, используя способ заполнения таблиц с помощью ключевых слов, аналогично методу Трисемуса.
Рассмотрим процедуру шифрования методом «двойной квадрат» на примере. Пусть имеются две таблицы со случайно расположенными в них русскими алфавитами, пробелом и знаками препинания (рис. 6). Перед шифрованием исходное сообщение разбивают на биграммы. Каждая биграмма шифруется отдельно. Первую букву биграммы находят в левой таблице, а вторую букву – в правой таблице. Затем мысленно строят прямоугольник так, чтобы буквы биграммы лежали в его противоположных вершинах. Другие две вершины этого прямоугольника дают буквы биграммы шифртекста.
Допустим, что шифруется биграмма исходного текста «СА». Букву «С» находим левой таблице. Букву «А» находим в правой таблице. Это означает, что прямоугольник образован строками 1 и 4, а также столбцами 1 левой таблицы и 5 правой таблицы. Следовательно, в биграмму шифртекста входят буква «Н», расположенная в столбце 5 и строке 1 правой таблицы, и буква «И», расположенная в столбце 1 и строке 4 левой таблицы. Таким образом, получаем биграмму шифртекста «НИ».
С | Ь | Ж | Н | Ф | Ъ | К | Я | Щ | Ч | Ф | Н | . | У | |
Ц | Б | Щ | Я | Р | Д | Г | Р | Т | Ю | Г | Ц | Й | Е | |
Ш | Э | М | Й | Ч | Ы | И | Ж | Л | Э | К | Ь | С | ||
И | Х | З | , | П | О | В | Х | Д | З | Ш | А | Ъ | Ы | |
Л | А | . | Е | Т | Ю | У | О | М | В | П | Б | , |
Рис. 6. Ключевые таблицы для шифра «двойной квадрат» Уитстона
Если обе буквы биграммы сообщения лежат в одной строке или столбце, то буквы шифртекста берут из этой же строки или столбца. Первую букву биграммы шифртекста берут из правой таблицы в ячейке с индексами второй буквы биграммы сообщения. Вторая буква биграммы шифртекста берется из левой таблицы в ячейке с индексами первой буквы биграммы сообщения. Поэтому биграмма сообщения «АБ» превращается в биграмму шифртекста «МЮ». Аналогичным образом шифруются все биграммы сообщения.
Шифруя методом «двойной квадрат» Уитстона сообщение «КРАСНАЯ ПЛОЩАДЬ» получим следующий шифртекст: «ЯГ, Н,ГЕОЛЦЗЙЧ» (рис. 7).
Сообщение | К | Р | А | С | Н | А | Я | П | Л | О | Щ | А | Д | Ь |
Шифртекст | Я | Г | , | Н | , | Г | Е | О | Л | Ц | З | Й | Ч |
Рис. 7. Пример шифрования по методу «двойной квадрат» Уитстона