Полібіянський квадрат (шифр Полібія)
Цей шифр відноситься до шифрів простої заміни, в яких літери вихідного тексту замінюються за певним правилами іншими літерами того ж алфавіту, і є можливо найдавнішим. Для шифрування використовується квадратна або прямокутна таблиця, заповнена літерами абетки у випадковому порядку.
При шифруванні в таблиці шукається чергова буква відкритого тексту, а в шифротекст записується та буква, яка розташована нижче за неї в тому ж стовпці. Якщо буква тексту опиняється в нижньому рядку таблиці, то для шифротексту беруть верхню літеру того ж стовпця.
Для розшифровки обов'язково необхідно знати, як заповнено квадрат Полібія спочатку. Якщо ця інформація відома, то в ньому шукається буква шифротексту і виписується вгорі її в тому ж стовпці. Якщо літера опиняється у верхньому рядку таблиці, то береться нижня літера того ж стовпця.
Необхідно зашифрувати текст: "Секретні ключі." Використовуємо поданий нижче заповнений довільним чином полібіанський квадрат:
Зашифрований текст: ",.Р-.ЛФД.БРГЦЖХЪ"
Також існує ще один варіант шифрування із використанням квадрата Полібія. При цьому кожному стовпцю та рядку надається порядковий номер наступним чином:
Нехай необхідно зашифрувати повідомлення: "Секретні ключі." Кожна літера вихідного повідомлення, починаючи з першої, шукається у полібіанському квадраті, визначається номер рядка та номер стовпця, на перетині яких вона знаходиться. Потім ці номери послідовно виписуються до шифротексту. У нашому випадку зашифрований текст матиме вигляд: «33114454116632351114441652555321»
Щоб розшифрувати отримане повідомлення, як і попередньому випадку, необхідно знати, як спочатку заповнений квадрат. Якщотака інформація є, то отримана посилка розбиває на пари цифр, перша з яких номер рядка, а друга номер стовпця, на перетині яких у полібіанському квадраті знаходиться буква або символ зашифрованого повідомлення.
Шифруюча таблиця Тритеміуса
Цей шифр був винайдений в 1508 абатом з Німеччини Йоганном Тритеміусом (іноді зустрічається Трисемус). Він увійшов до складу роботи з криптології під назвою "Поліграфія", в якій Тритеміус вперше систематично описав застосування шифруючих.
таблиць заповнених алфавітом у випадковому порядку. Для отримання такого шифру заміни використовується таблиця для запису літер алфавіту та ключове слово. При цьому спочатку по рядках в таблицю вписується ключове слово, причому літери, що повторюються, відкидаються. Потім ця таблиця доповнюється буквами алфавіту, що не увійшли до неї, по порядку.
При шифруванні в цій таблиці знаходять чергову літеру відкритого тексту і записують у шифротекст літеру, розташовану нижче за неї, в тому ж стовпці. Якщо буква тексту опиняється в нижньому рядку таблиці, тоді для шифротексту використовується найвища буква того ж стовпця.
Необхідно зашифрувати повідомлення: «Криптографія» Використовуємо поданий нижче прямокутник розміром 8х4 та ключ «ТРИТЕМІУС»:
Зашифрований текст: «ЧВГИБ'ОВКЬГА» Процес розшифрування аналогічний дешифровці першого варіанта шифру Полібія.
Шифр біфід (bifid)
Біфід (Bifid) - біграмний шифр, заснований на квадраті Полібія, був винайдений в 1901 Феліксом Деластеллом. Алгоритм шифрування полягає в наступному:
1. Малюється квадрат Полібія зі змішаним алфавітом:
2. Кожна літера вихідного повідомлення, аналогічно квадрату Полібія, починаючи з першої, шукається у таблиці тавизначається номер рядка та номер стовпця, на перетині яких він знаходиться. Після чого ці номери виписуються наступним чином (перший рядок — повідомлення, що шифрується, другий — номер рядка, третій — номер стовпця):
3. Далі виписуються спочатку другий, а потім третій рядок:
4. Отриманий код поділяється на пари:
31 45 16 33 11 41 55 52 31 44 16 25 14 46 25 31
5. Отримані пари цифр перетворюються на літери за наступним принципом: перша цифра пари — номер рядка у вибраному квадраті Полібія, друга цифра пари — номер стовпця. Таким чином, зашифрований текст:
Для розшифровки потрібно знати початкове наповнення півбіанського квадрата. Для розшифровки кожна літера шифротексту шукається в квадраті Полібія, і виписуються номери рядка та стовпця, на перетині яких вона знаходиться. Коли всі коди літер виписані, результуюча послідовність цифр виписується у 2 рядку, довжина яких дорівнює половині довжини послідовності, і навіть збігається з довжиною відкритого повідомлення. У першому рядку міститься номер рядка, а у другому - номер стовпця, на перетині яких лежить відповідна буква відкритого тексту.