Шифр Цезаря

Крайне простой пример конвенционального шифрования - это подстановочный шифр. Подстановочный шифр заменяет одну часть информации другой информацией. Чаще всего это достигается смещением букв алфавита. Алгоритм состоит в том, чтобы сдвинуть алфавит, а ключ - это число букв, на которое произведено смещение.

Например, если мы закодируем слово «SECRET», используя ключ Цезаря, равный 3, то сдвинем латинский алфавит так, чтобы он начинался с третьей буквы (D).

Итак, беря исходный вариант

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

и смещая всё на 3, получаем

DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC,

где D=A, E=B, F=C, и т.д.

Используя эту схему, открытый текст «SECRET» шифруется в «VHFUHW». Чтобы позволить кому-то прочитать исходный текст, вы передаёте ему, что ключ - 3.

Очевидно, что по сегодняшним меркам это чрезвычайно слабый алгоритм, но, послушайте, ведь он помогал Цезарю! И прекрасно демонстрирует, как действует конвенциональное шифрование.

Конвенциональное шифрование и управление ключами

Конвенциональное шифрование имеет ряд преимуществ. Оно очень быстрое. Оно особенно полезно для шифрования данных, которые остаются у вас. Однако, конвенциональное шифрование, применяемое в одиночку как средство передачи ценных данных, может оказаться довольно затратным просто из-за сложности распространения тайного ключа.

Для установления зашифрованных коммуникаций, использующих конвенциональный алгоритм, отправителю и получателю нужно прежде согласовать ключ и держать его в тайне. Если они находятся в физически удалённых местах, то должны прибегнуть к помощи доверенного посредника, как, например, курьера, чтобы избежать раскрытия ключа в процессе передачи. Каждый, перехвативший ключ в пути, сможет позднее читать, изменять и подделывать любую информацию, зашифрованную или заверенную данным ключом. Проблема конвенционального шифрования состоит в сложности передачи ключей: как вы доставите ключ получателю без опасения, что его перехватят?