Шифрувальний диск Альберті — перший Поліалфавітний шифр: два концентричні диски тримають два різні Алфавіт, і внутрішній диск повертається після кожних кількох літер, тож Підстановка змінюється, поки ви пишете, — сама літера Відкритий текст стає різними літерами Шифротекст.
Напишіть повідомлення і залиште лише літери, що є на диску, — кільце Альберті тримає 20 латинських літер (без H, J, K, U, W, Y) плюс цифри 1–4. Решту інструмент відкидає.
Виставте Період: скільки літер шифрується, перш ніж диск повернеться.
Виставте крок: на скільки позицій внутрішній диск стрибає щоразу.
Для кожного періоду літер прочитайте літеру шифротексту навпроти на внутрішньому диску. Потім поверніть внутрішній диск на крок і продовжуйте з наступним періодом.
Стовпець диска показує чинне положення: воно починається з зовнішньої A над внутрішньою m, тож S стає r, а E — f. Після періоду з двох літер диск стрибає на три позиції — A опиняється над h, і C стає d. Кожне нове положення дає алфавіту свіже перемішування — поліалфавітна ідея у мініатюрі.
Кожен період — це підстановка, і підстановка змінюється між періодами. З позиціями на дисках:
шифр = цільова[індекс відкритої] # у межах одного періоду
цільова = поворот(цільова, крок) # після кожного періодуРозшифрування веде ту саму історію назад: читає кожен період крізь поточне положення і повертає диск на крок після кожного періоду. Оскільки одержувачу потрібні період, крок і початкове положення, спільний секрет має три частини.
Інструмент відтворює кільця Альберті точно: нерухомий зовнішній диск (Stabilis) несе латинський алфавіт великими літерами ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ плюс цифри 1234, якими Альберті користувався для другого, числового коду. Рухомий внутрішній диск (Mobilis) несе змішаний алфавіт малими літерами mqihfdbacegklnprtuz&xyso — перемішування це власний додатковий шар Альберті поверх обертання. Стрілки повертають внутрішній диск вручну, якщо хочете почати не з типового положення.
Спробувати в інструментіНаберіть повідомлення у поле повідомлення. Шифруються лише 20 літер диска — H, J, K, U, W, Y відкидаються, точно як на латинському диску Альберті.
Виставте довжину періоду повзунком повзунок періоду і стрибок диска повзунком кроку повзунок кроку.
Якщо хочете інше початкове положення, поверніть внутрішній диск стрілками ліву стрілку під дисками і праву стрілку під дисками.
Прочитайте результат у поле результату — малими літерами, як сам внутрішній диск.
Вставте криптограму у поле повідомлення.
Натисніть кнопку обміну кнопку обміну, щоб перейти в режим розшифрування.
Виставте той самий період повзунок періоду і той самий крок повзунок кроку, що й у відправника, і приведіть диски до того самого початкового положення стрілками. Потрібні всі три — період, крок і положення, — щоб розкувати шифр.
Прочитайте початкове повідомлення у поле результату.
Диск повертається через рівні інтервали, тож літери на одній позиції всередині кожного періоду шифруються однією й тією самою підстановкою. Ця регулярність — шлях усередину:
Вгадайте період: розріжте шифртекст на шматки такої довжини (почніть з 2 чи 3) і зберіть літери однакової позиції в окремі купки.
Кожна купка — це звичайна Підстановка — застосуйте до неї Частотний аналіз. Внутрішній алфавіт змішаний, тож купка дає пари літер, а не простий зсув, але дві-три розв'язані пари вказують положення диска.
Виставте диски у це положення стрілками, уведіть період повзунок періоду і крок повзунок кроку і розшифруйте. Не вгадали? Спробуйте наступний період — коротке повідомлення може вимагати кількох спроб.
Дисковий шифр був стрибком: Підстановка, що змінюється під час письма, уникає простого підрахунку літер, який зламав Цезаря. Але схема Альберті повертає диск через фіксовані інтервали, і ця регулярність залишає відбиток. Ця сторінка показує, як відбиток видає ключ.
Спробувати в інструментіПісля кожного періоду літер внутрішній диск стрибає рівно на крок
позицій. Тож літера № 1 кожного періоду завжди читалася крізь одне
положення, літера № 2 — крізь інше, і так далі. Розріжте текст за
позицією в періоді — і матимете період купок, а кожна купка знову
звичайний одноалфавітний шифр, точнісінько як фрагменти пізнішої
атаки на Віженера.
Вгадайте період (2 чи 3 — типово) і поріжте шифртекст на шматки такої довжини.
Зберіть літери однакової позиції — перша літера кожного шматка до купки 1, друга — до купки 2…
Застосуйте до кожної купки Частотний аналіз. Купка відображає літери відкритого тексту на позиції змішаного алфавіту, тож вона відкриває пари літер, а не зсув — але дві-три розв'язані пари закріплюють положення диска.
Відбудуйте ключ: положення, період і крок. Уведіть їх в інструменті і розшифруйте.
Усе маленьке: період 1–4, крок 1–10, 24 положення. Якщо повідомлення впирається, переберіть комбінації:
Зафіксуйте період і крок, перемкніть інструмент у режим розшифрування кнопкою кнопку обміну.
Повертайте диски стрілками, доки Шифротекст не почне щось казати. Положення — найчутливіша частина: один крок змінює кожну літеру.
Досі нічого? Змініть період і почніть заново. Перебір Повний перебір над кількома сотнями комбінацій був не під силу ворогам Альберті, а вам коштує секунди.
До диска Частотний аналіз Аль-Кінді робила будь-який шифр з одним алфавітом прозорим. Відповідь Альберті — змінювати алфавіт посеред повідомлення — це корінь усієї поліалфавітної криптографії. Наступники зберегли ідею і впорядкували її: замість змішаного диска, що повертається рукою, — tabula recta, яку обертає літера ключа. Цей упорядкований нащадок — шифр Віженера: простіший у користуванні, простіший для зламу, але збудований на тому самому обертанні.
Зверніть увагу: внутрішній диск не зсунутий, а змішаний алфавіт (mqihfdbacegklnprtuz&xyso). Змішування вбиває короткий шлях «відстань від E» усередині кожної купки: атакувальник мусить розв'язувати справжні підстановки, а не зсуви. Це перша поява трюку, який пізніші шифри (Playfair серед них) використовують знову, — і нагадування, що справжнім винаходом Альберті була будова ключа, а не його довжина.