logo
Коды и шифры

Второй шифр "агента Гарбо"

Второй шифр Гарбо представлял собой пятиалфавитную замену с последующей двойной перестановкой. В основе алфавитов замены лежал квадрат 55. Такая замена сама по себе была даже слабее, чем пять независимых алфавитов, но ее стойкость значительно повышалась двойной перестановкой. Квадрат замены 55 был таков, как показано в таблице 7.5.

Буква K отсутствует в данном квадрате, поскольку сообщения Гарбо были написаны обычно на испанском языке, и буква K почти никогда не употреблялась. Если K все же встречалась в тексте (например, в названиях YORK или KIDDERMINSTER), она оставлялась без изменения.

Таблица 7.5

L

A

C

O

N

F

I

Z

E

G

B

R

T

D

H

J

M

P

Q

S

U

V

W

X

Y

В данной системе сообщение также выписывалось в виде серии пятизначных групп. Замена осуществлялась следующим образом:

  1. первая буква в каждой группе заменялась на букву, стоящую в квадрате над ней;

  2. вторая буква в каждой группе заменялась на букву, стоящую в квадрате справа от нее;

  3. третья буква в каждой группе заменялась на букву, стоящую в квадрате под ней;

  4. четвертая буква в каждой группе заменялась на букву, стоящую в квадрате слева от нее;

  5. пятая буква в каждой группе оставлялась без изменения.

Как обычно, при необходимости нижняя строка квадрата считалась стоящей "над" первой, а самый левый столбец считался стоящим справа от самого правого, и т.п. Таким образом, пять последовательных букв T перейдут при зашифровании в ZDPRT, а пятерка букв N - в YLGON. Текст, начинающийся с

STRON GXIND ICATI ONSXT

после первого этапа преобразуется в текст

HDMCN NYROD AOIRI XLYWT.

Далее применялась перестановка длины 31. Нумерация столбцов в перестановке была всегда одна и та же, но "случайная". Шифрованный текст вписывался в перестановочную таблицу построчно, причем первая буква текста помещалась в столбец под номером, соответствующим дню месяца. Первая и последняя строки обычно содержали менее 31 буквы, но промежуточные строки были "полными". Затем текст выписывался из таблицы по столбцам, согласно нумерации столбцов, начиная со столбца под номером 1. Этот переставленный шифрованный текст вписывался в ту же самую перестановочную таблицу из 31 столбца, причем первая буква вписывалась в столбец под номером, соответствующим месяцу. Текст снова выписывался по столбцам, начиная , как и ранее, со столбца под номером 1. Затем этот дважды переставленный текст выписывался в виде пятизначных групп и в таком виде передавался.

Для иллюстрации метода шифрования по второй системе Гарбо заменим ее перестановку на перестановку длины 12, а также для определения начального столбца первой перестановки используем месяц передачи сообщения, а для определения начального столбца второй перестановки - день недели (Воскресенье = 1).

Пример 7.6

Зашифровать следующее сообщение

AGENTXFOURXREPORTSXTHATXCONVOYXLEFTXGLASGOWXTODAYX,

используя второй шифр Гарбо с приведенной выше таблицей замены и перестановкой длины 12

6  1  10  4  8  11  3  7  12  2  9  5.

Дата отправки сообщения - вторник, 18 мая.

Зашифрование

Выпишем сообщение в виде пятизначных групп:

AGENTáXFOURáXREPOáRTSXTáHATXCáONVOYáXLEFTá

GLASGáOWXTOáDAYXX

(чтобы последняя группа была полной, в конце сообщения добавлена еще одна буква X). Таблица замены приведена в таблице 7.5. Получаем текст, зашифрованный пятиалфавитной заменой согласно сформулированным выше правилам:

VFDOTáQIEYRáQTDMOáIDYWTáGCPWCáXLACYáQADGTá

NAIQGáXXOROáECNWX

Ключ перестановки следующий:

6  1  10  4  8  11  3  7  12  2  9  5.

Поскольку месяцем передачи сообщения является май, необходимо вписывать текст, начиная со столбца под номером 5 (см. таблицу 7.6).

Таблица 7.6.

6

1

10

4

8

11

3

7

12

2

9

5

V

F

D

O

T

Q

I

E

Y

R

Q

T

D

M

O

I

D

Y

W

T

G

C

P

W

C

X

L

A

C

Y

Q

A

D

G

T

N

A

I

Q

G

X

X

O

R

O

E

C

N

W

X

Далее выпишем текст по столбцам, начиная со столбца под номером 1:

DOLQQáPTCETáARTDCáXVDCAáWFMXIáXYGDOáQYYXTá

WNNOIáAGIWQáORCGE.

Снова используем ту же перестановочную таблицу. Поскольку днем передачи сообщения является вторник (в этом упрощенном варианте шифра Гарбо дата не имеет значения), впишем текст в таблицу, начиная со столбца под номером 3 (см. таблицу 7.7).

Таблица 7.7.

6

1

10

4

8

11

3

7

12

2

9

5

D

O

L

Q

Q

P

T

C

E

T

A

R

T

D

C

X

V

D

C

A

W

F

M

X

I

X

Y

G

D

O

Q

Y

Y

X

T

W

N

N

O

I

A

G

I

W

Q

O

R

C

G

E

И наконец, выпишем текст из таблицы по столбцам, начиная со столбца под номером 1, и запишем его в виде пятизначных групп. Теперь текст готов к передаче:

CAYWQáXGIDTáINGTFáXOPDOáGTCQIáODXNEáAMTRQá

VDAEWáYQRXWáCLCYO.

Расшифрование в этой системе - довольно трудоемкий процесс, и здесь легко допустить ошибки. Чтобы начать расшифрование, получатель должен сначала по дню недели и длине сообщения определить, какие именно столбцы перестановочной таблицы содержат лишние буквы, и где эти столбцы стоят. В приведенном выше примере сообщение состоит из 50 знаков, поэтому 10 столбцов содержат по 4 буквы, а 2 столбца - по 5 букв. Так день недели - это вторник (=3), то столбцы под номерами 3 и 7 являются "длинными", а остальные - "короткими". Такой же анализ придется проводить при повторном использовании перестановки. Теперь, поскольку месяцем отправки сообщения является май (=5), длинными будут столбцы под номерами 5 и 6 (поскольку столбец под номером 6 в данной перестановке идет следом за столбцом под номером 5).

Более подробно системы шифрования агента Гарбо описаны в [7.1].