O`zbekiston respublikasi oliy va o`rta maxsus ta`lim vazirligi samarqand davlat unversteti raqamli texnologiyalar fakulteti kompyuter ilimlari va dasturlash

Playfair shifrlashga misol
Keling, "Daraxt dumidagi oltinni yashiring" xabarini shifrlaymiz. Biz qoidani unutmasdan, uni juftlarga ajratamiz. Biz olamiz: "HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP". Quyidagi qoidalar qo'llaniladi:
1. HI diagrammasi to'rtburchak hosil qiladi, uni BM bilan almashtiring.
2. Digram DE bir ustunda joylashgan, biz uni ND bilan almashtiramiz.
3. TH diagrammasi to'rtburchak hosil qiladi, uni ZB bilan almashtiramiz.
4. Digram EG to'rtburchak hosil qiladi, uni XD bilan almashtiring.
5. Bigram OL to'rtburchak hosil qiladi, biz uni KY bilan almashtiramiz.
6. Bigram DI to'rtburchak hosil qiladi, biz uni BE bilan almashtiramiz.
7. Bigram NT to'rtburchak hosil qiladi, biz uni QK bilan almashtiramiz.
8. HE diagrammasi to'rtburchak hosil qiladi, biz uni DM bilan almashtiramiz.
9. Digram TR to'rtburchak hosil qiladi, biz uni UI bilan almashtiramiz.
10. Digram EX bir qatorda, uni XM bilan almashtiring.
11. Bigram ES to'rtburchak hosil qiladi, biz uni MN bilan almashtiramiz.
12. Digram TU bir qatorda, uni UV bilan almashtiring.
13. Digram MP to'rtburchak hosil qiladi, biz uni IF bilan almashtiramiz.
Biz "BM ND ZB XD KY BE QK DM UI XM MN UV IF" shifrlangan matnni olamiz. Shunday qilib, "Daraxt poyasida oltinni yashirish" xabari "BMNDZBXDKYBEJVDMUIXMMNUVIF" ga aylantiriladi.
Wheatstone juft kvadrat
Charlz Uitstoun nafaqat Playfair shifrini, balki "ikki kvadrat" deb ataladigan yana bir bigram shifrlash usulini ham ishlab chiqdi. Shifr bir vaqtning o'zida bir xil gorizontal chiziq bo'ylab joylashtirilgan ikkita jadvaldan foydalanadi va shifrlash Playfair shifridagi kabi diagrammalarda amalga oshiriladi.
Ularda tasodifiy joylashgan rus alifbosi bilan ikkita jadval mavjud.

Shifrlashdan oldin asl xabar diagrammalarga bo'linadi. Har bir diagramma alohida shifrlangan. Diagrammaning birinchi harfi chap jadvalda, ikkinchi harfi esa o'ngdagi jadvalda joylashgan. Keyin ular aqliy ravishda to'rtburchaklar qurishadi, shunda bigramma harflari uning qarama-qarshi uchlarida yotadi. Ushbu to'rtburchakning qolgan ikkita uchi shifrlangan matnning diagrammasi harflarini beradi. Faraz qilaylik, IL ning dastlabki matnining bigrammasi shifrlangan. AND harfi chap jadvalning 1-ustun va 2-qatorida joylashgan. L harfi o'ng jadvalning 5-ustunida va 4-qatorida joylashgan. Bu shuni anglatadiki, to'rtburchaklar 2 va 4-qatorlar, shuningdek, chap jadvalning 1-ustunlari va o'ng jadvalning 5-ustunlari orqali hosil bo'ladi. Shuning uchun shifrlangan matn bigrammasi o'ng jadvalning 5-ustunida va 2-qatorida joylashgan O harfini va chap jadvalning 1-ustunida va 4-qatorida joylashgan B harfini o'z ichiga oladi, ya'ni. OB shifrlangan matnning bigrammasini olamiz.
Agar xabar diagrammasining ikkala harfi ham bir qatorda yotsa, shifrlangan matnning harflari bir qatordan olinadi. Shifrlangan matnning bigrammasining birinchi harfi xabarning bigrammasining ikkinchi harfiga mos keladigan ustundagi chap jadvaldan olinadi. Shifrlangan matnning bigrammasining ikkinchi harfi xabarning bigrammasi birinchi harfiga mos keladigan ustundagi o'ngdagi jadvaldan olinadi. Shuning uchun TO xabarining diagrammasi ZB shifrlangan matnning bigramasiga aylanadi. Xabarning barcha diagrammalari xuddi shunday shifrlangan:

Xabar
Shifrlangan matn PE OV SCHN FM ESH RF BZh DC

"Ikki kvadrat" usuli yordamida shifrlash ochilishga juda chidamli va ishlatish uchun qulay shifrni beradi. "Qo'shaloq kvadrat" shifrlangan matnni buzish juda ko'p kuch talab qiladi, xabarning uzunligi kamida o'ttiz qator bo'lishi kerak va kompyutersiz bu umuman real emas.
Qoidalar tasviri:
Aytaylik, siz bigram OR ni shifrlashingiz kerak. 4 ta holatni ko'rib chiqing:
1)OR YZ bilan almashtiriladi
2) OR BY bilan almashtiriladi
3) OR ZX bilan almashtiriladi
4) OR ZY bilan almashtiriladi
Quyidagi misolni ko'rib chiqing. Kalit so'z WHEATSTONE bo'lsin, keyin biz matritsani olamiz:
W H E A T
S O N B C
D F G I K
L M P Q R
U V X Y Z
"IDIOCY KO'P KO'P AQLIGA O'XSHADI" xabarini shifrlang. Buning uchun xabarni bigrammaga ajrating: ID IO CY OF TE NL OO KS LI KE IN TE LL IG EN CE
Yettinchi bigramma ikki nusxadagi harflarni o'z ichiga olganligi sababli, ular orasiga X qo'yish kerak. keyin
ID IO CY OF TE NL OX OK SL IK EI NT EL LI GE NC E
Oxirgi element bigramga aylanishi uchun oxiriga X qo'shishingiz kerak.
ID IO CY OF TE NL OX OK SL IK EI NT EL LI GE NC EX
Endi yuqorida tavsiflangan qoidalarni qo'llagan holda, har bir bigramni navbat bilan shifrlang.
Matn: ID IO CY OF TE NL OX OK SL IK EI NT EL LI GE NC EX
Kod: KF FB BZ FM WA SP NV CF DU KD AG CE WP QD PN BS NE
Shunday qilib, "IDIOCY KO'P KO'P AQLIGA O'XSHADI" xabari "KFFBBZFMWASPNVCFDUKDAGCEWPQDPNBSNE" ga aylanadi.
Aksariyat rasmiy kriptografik shifrlar singari, agar etarli matn bo'lsa, Playfer shifrini osongina buzish mumkin. Agar siz shifrlangan va aniq matnni bilsangiz, kalitni olish juda oson. Faqat shifrlangan matn ma'lum bo'lganda, kriptoanalitiklar shifrlangan matnda shifrlarning paydo bo'lish chastotasi va xabar yozilgan tilda ma'lum bo'lgan tanishlar chastotasi o'rtasidagi muvofiqlikni tahlil qiladilar.
Pleifer shifrlash algoritmi birinchi marta leytenant Jozef O. Mouborn tomonidan 1914 yilda chop etilgan risolada tasvirlangan. Keyinchalik, 1939-yilda X.F.Geynsning “Kriptanaliz – shifrlarni oʻrganish va ularni yechish” kitobida shifrning kriptoanalizi berilgan. Biroq, Playfer shifrining kalitini topish bo'yicha batafsil qo'llanmani AQSh armiyasining "Poligrafik almashtirish tizimlarining echimi" 7-bobida topish mumkin.
Playfer shifrlash ikki kvadratli shifr kabi buziladi, lekin osonroq. Buning uchun bir nechta qonuniyatlardan foydalaniladi. Eng muhimi, shifrlangan matnda toʻgʻri va teskari bigrammalar (AB va BA) oddiy matndagi boshqa toʻgʻridan-toʻgʻri va teskari bigrammalarga (masalan, RE va ER) mos keladi. Ingliz tilida RECEIVER va DEpartED kabi teskari diagrammalarni o'z ichiga olgan ko'plab so'zlar mavjud - bu kriptotahlilni boshlash uchun yaxshi maslahatdir. Shifrlangan matnda yaqin teskari bigrammalar topiladi va ular uchun ochiq matndagi ma'lum so'zlar ro'yxatidan mosliklar qidiriladi. Bu sizga manba matnning bir qismini qayta ishlab chiqarish va kalitni loyihalashni boshlash imkonini beradi.
Pleifer shifrini kripto-tahlil qilishning yana bir yondashuvi bor, deb nomlangan Tasodifiy qayta boshlash tepalikka chiqish. U tasodifiy belgilar matritsasi bilan boshlanadi. Eng oddiy iteratsiyalardan foydalangan holda, tasodifiy belgilar matritsasi asl matritsaga iloji boricha yaqinroq bo'ladi. Shubhasiz, bu usul odamlar uchun juda murakkab, ammo bu algoritmga ega kompyuterlar hatto kichik hajmdagi matn bilan ham shifrni buzishi mumkin.
Pleifer shifrini ikki kvadratdan iborat shifrdan ajratish mumkin, chunki unda hech qachon takroriy belgilar bilan bigramma mavjud emas (masalan, IT). Agar shifrlangan matn takrorlanuvchi belgilar bilan bigrammaga ega bo'lmasa va uning uzunligi etarlicha katta bo'lsa, biz manba matn Pleifer shifrlash bilan shifrlangan deb taxmin qilishimiz mumkin.
Germaniya armiyasi, havo kuchlari va politsiyasi Ikkinchi jahon urushida Playferning dual shifrlash tizimidan "o'rta sinf" shifr sifatida foydalangan. Ular ikkinchi kvadratni qo'shdilar, chunki Playfer shifrlash Birinchi jahon urushi paytida buzilgan. Ushbu kvadratdan biz kalit so'z ishlatmasdan va belgilarni tasodifiy tartibda joylashtirmasdan, har bir bigramning ikkinchi belgisini oldik. Ammo bu shifr Bletchley Parkda buzilgan, chunki nemislar xuddi shu xabar shablonini ishlatishgan. Ikkita Pleifer shifr bilan shifrlangan sakkizta xabarda harflar bilan yozilgan birdan o'n ikkigacha raqamlar ishlatilgan, bu esa uni buzishni juda oson qilgan.