Cabinet Noir>Історія / Стовпцева перестановка

Не знаєте, який це шифр? Розпізнайте його
learning.columnar.description
Типшифр перестановки
Зламлегко зламати вручну
ЕпохаПерша світова війна
НазваПольові шифри; славу принесли ADFGVX та SOE
Режимишифрування · розшифрування · криптоаналіз

Історія

Стовпцева перестановка

Історія стовпцевої перестановки

Старша за свою назву

Переставляння літер за домовленою схемою — одна з найстаріших криптографічних ідей: спартанська скітала — це стрічка, намотана на палицю рядками і прочитана стовпцями, перестановка в усьому, крім назви. Стовпцева форма з ключовим словом з'являється в літературі XVII століття і до XIX осідає в усіх великих посібниках з шифрів. Вона не потребує ні обладнання, ні таблиць, ні арифметики: аркуш паперу й одне слово, яке легко запам'ятати.

Перша світова: робоча коника польових зв'язків

Окопна війна породила гори повідомлень, які треба було шифрувати швидко виснаженим зв'язківцям. Шифри заміни були вразливі до підрахунку частот; шифрувальних машин на фронті не існувало. Стовпцева перестановка — зазвичай подвійна, з двома ключовими словами — стала стандартним польовим шифром кількох армій, зокрема німецької. Французи, читаючи німецький трафік, навчилися атакувати подвійну перестановку анаграмуванням: зсувати підозрілі фрагменти стовпців, доки не з'являться речення. Цілі відділи військового криптоаналізу були, по суті, професійними відділами складання пазлів.

ADFGVX, 1918: перестановка як другий замок

Найвишуканіший німецький польовий шифр війни, ADFGVX, поєднував дві ідеї: фракціонування (кожна літера відкритого тексту стає двома координатними літерами) і стовпцеву перестановку за ключем поверх результату. Перестановка була там саме для того, щоб знищити частоти, які інакше показували б фракціоновані координати — а прорив Жоржа Пенвена полягав у тому, щоб спершу скасувати Порядок стовпців на великому обсязі трафіку, і лише потім атакувати решту. Сторінки ADFGVX у цій програмі розповідають цю історію повністю; другий етап її зломщика — та сама побудова стовпців, що й тут.

SOE і віршовані шифри

У Другій світовій війні агенти британського Special Operations Executive за лінією фронту шифрували звіти подвійною перестановкою — вона працювала на папері там, де машини були неможливі. Лео Маркс, криптограф SOE, давав агентам ключі, які неможливо забути: писав їх як оригінальні вірші («The Life That I Have»), які запам'ятовували, а не носили з собою. Вірш у голові, сітка на клаптику паперу: стовпцева перестановка працювала саме тому, що її ключ живе в людській пам'яті, а не в пристрої, який можна захопити.

Досі вчить

Стовпцева перестановка ніколи не захищала професіонала з достатнім обсягом трафіку — і не мала на це претендувати. Вона лишається найнаочальнішою демонстрацією того, що приховування порядку — інша задача, ніж приховування літер, і стандартним першим розділом будь-якого уроку перестановок: сітка — це шифр, а ключ — це спосіб його читання.

1914Стовпцева перестановка — зазвичай подвійна — стандартний польовий шифр кількох армій Першої світової. Джерело
1918ADFGVX поєднує фракціонування зі стовпцевою перестановкою за ключем; Пенвен спершу відновлює порядок стовпців. Джерело
1942Агенти SOE за лінією фронту використовують подвійну перестановку з ключами-віршами напам'ять — вірші Лео Маркса. Джерело