Биграммный табличный шифр

Для получения такого шифра изготовим таблицу размером 5´6. Заполним таблицу буквами сокращённого алфавита (без Ё, Й, Ъ) в случайном порядке. Сначала впишем ключевое слово (фразу, условно-случайную последовательность) «КРАСНОЕ ЯБЛ О Ч КО». Повторяющиеся буквы (в данном случае: О, К, О) отбрасываем. Далее дописываем по порядку буквы алфавита, не вошедшие в ключ (см. рис. 9).

Зашифруем сообщение «ТАЙНИК НОМЕР ТРИ ПУСТ». Разобьём его на пары букв (биграммы) и получим «ТА ЙН ИК НО МЕ РТ РИ ПУ СТ».

Рис. 9. Таблица шифрования.

Правила шифрования следующие:

1. Если обе буквы биграммы исходного текста принадлежат одной колонке таблицы, то буквами шифра считаются буквы, которые лежат под ними. Так биграмма ЙН даёт текст шифровки ХЧ. Если буква открытого текста находится в нижнем ряду, то для шифра берётся соответствующая буква из верхнего ряда этой же колонки и биграмма ЯЩ даёт шифр ДР.

2. Если обе буквы биграммы исходного текста принадлежат одной строке таблицы, то буквами шифра будут буквы, лежащие справа от них. Так биграмма ПУ даёт шифротекст ТФ. Если буква открытого текста расположена в правом столбце, то для шифра берётся буква из левого столбца и биграмма НО даёт шифр ОК.

3. Если обе буквы биграммы открытого текста лежат в разных рядах и колонках, то вместо них для шифрограммы берутся такие две буквы, чтобы вся четвёрка их представляла прямоугольник. Например, пара ТА шифруется как УР, а биграмма РИ заменяется на НД.

Шифротекст сообщения будет выглядеть так: УР ХЧ ГН ОК ГВ ЯЩ НД ТФ РФ.

Чтобы в биграмму не попали две одинаковые буквы, между ними вставляют букву-пустышку. Если количество букв в сообщении не чётное, в текст так же добавляется буква-пустышка. Можно установить и другие правила.

Шифром удобно пользоваться благодаря упрощённому процессу шифрования и дешифрования. Для создания такой таблицы достаточно помнить ключевое слово и порядок расположения букв в алфавите. В то же время данный шифр имеет более высокую стойкость, чем шифр простой подстановки, т.к. для замены каждой буквы исходного текста используются не одна, а несколько различных букв (в зависимости от формирования биграмм). Если предварительно в таблице сделать перестановку, это скроет частоты появления биграмм и затруднит криптоанализ.

В вышеприведённом образце шифра каждая буква биграммы отдельно заменяется на другую (одну) букву. В качестве альтернативы можно взять систему шифрования, в которой заменяется целиком пара букв (диграф) на другую пару. Это таблица соответствия, состоящая из двух колонок. В ней в первой колонке в строгом алфавитном порядке перечислены все 1089 (33*33) пар букв открытого текста. Во второй (правой) колонке столько же пар букв шифрованного текста (размещены в случайной последовательности). Каждому диграфу открытого исходного текста соответствует заменяющий диграф шифрограммы. В таблице замены для расшифрования (в дешифранте) в алфавитном порядке расположены пары букв шифротекста, а справа напротив – соответствующие пары букв открытого текста. Вместо постолбцовых таблиц можно пользоваться таблицами типа Виженера. Первая буква диграфа сообщения соответствует столбцу, вторая – строке. На пересечении в клетке - заменяющая пара букв шифротекста.