Шифр Гронсфельда – онлайн расшифровка

Шифр Гронсфельда — это полиалфавитный подстановочный шифр, созданный в 17 веке руководителем первой дешифровальной службы Германии графом по имени Иоганн Франц фон Гронсфельд-Бронкхорст.

Легенды гласят, что первым, кому автор показал свой метод засекречивания посланий был писатель и священник-иезуит Гаспар Шотт, с которым они встретились в 1665 году во время путешествия из Майнца во Франкфурт.

По факту мы наблюдаем эволюцию шифров Цезаря (повышая надежность) и Виженера улучшая скорость обработки).

От первого взят сдвиг, но он посимвольный, а от второго наличие ключа, но он цифровой, не буквенный, что гораздо легче запоминается в полевых условиях.

Шифр Гронсфельда занимает промежуточное место между простыми и сложными историческими шифрами:

Шифр	Тип	Ключ	Стойкость	Сложность
Цезаря	Моноалфавитный	Одно число	Низкая	Очень простая
Гронсфельда	Полиалфавитный	Числовая последовательность	Средняя	Простая
Виженера	Полиалфавитный	Буквенная последовательность	Высокая	Средняя

Согласно историческим данным, шифр Гронсфельда активно юзался пару столетий для тайной военной переписки, да и у дипломатов был в почете, пока его не выдавили более сложные криптографические методы в 19 веке.

Тем не менее, этот исторический шифр за счет своей простоты и эффективности быстро сыскал популярность в условиях ограниченных вычислительных возможностей своего времени.

Как работает шифр Гронсфельда

Тут все весьма просто: каждый символ заменяется на другой с использованием таблицы из нескольких алфавитов, что в отличие от моноалфавитных шифров делают зашифрованный текст более стойким к взлому путем применения частотного анализа.

Итак, для создания секретного послания этим методом нам понадобится:

• Алфавит (ну, допустим стандартный латинский из 26 букв (A=0, B=1, …, Z=25))
• Ключ — числовая последовательность (например, 314)
• Ну, и текст, который планируем шифровать

Если говорить о математической основе, то весь процесс преобразования в секретное письмо можно изобразить следующими формулами:

Шифрование:

Ci = (Mi + Ki) mod 26

Дешифрование:

Mi = (Ci — Ki) mod 26

Где:

• Mi — символ открытого текста
• Ci — символ шифротекста
• Ki — соответствующая цифра ключа mod 26 — операция взятия остатка от деления на 26 (количество букв в алфавите)
• mod 26 — операция взятия остатка от деления на 26 (количество букв в алфавите)

Непосредственно процесс шифрования шифром Гронсфельда выглядит следующим образом:

• Готовим цифровой ключ – его длинна должна быть равной числу букв исходного текста, если она меньше, то циклически повторяется до нужной длины
• Шифруем символы – каждому символу исходного текста (Mi) подставляется цифра ключа (Ki)
• Далее, каждый символ по алфавиту сдвигается на Ki позиций вправо, если сдвиг выходит за последнюю букву алфавита, то отсчет продолжается с первой буквы.

Если по-простому, то вы шифруете Цезарем каждую букву в тексте по отдельности на свой заранее оговоренный сдвиг.

Таблица Гронсфельда – альтернативный вариант шифрования

В этом варианте вы используете сетку, в которой строки соответствуют цифрам ключа от 0 до 9, а столбцы буквам алфавита.

Шифротекст определяется пересечением строки Ki и столбца Mi.

Кстати, вот вам интерактивная таблица Гронсфельда для русского алфавита (английский тоже присутствует):

Пример использования шифра Гронсфельда

Рассмотрим пример с открытым текстом «АВТОКВЕСТ» и ключом 2345.

Длинна нашего текста 9 символов, а ключ всего 4, соответственно нам его нужно дописать до требуемого количества знаков – итак он становится: «234523452».

Шифруем:

Итого: «ВЕЦУМЕИЦФ»

Криптоанализ и расшифровка шифра Гронсфельда

Несмотря на историческую значимость данный тип тайного письма имеет перечень уязвимостей:

• Число возможных сдвигов букв всего 10 (от 0 до 9), хотя в том же Виженере их 26 (если мы говорим об английском алфавите)
• Цикличность ключа – при коротком ключе легко вскрывается закономерность сдвига и код взламывается

Основные методы взлома:

• Частотный анализ – сравнение частоты появления букв в конкретном алфавите и сравнение их с частотностью в шифротексте
• Метод Касиски – это когда в шифровке ищут повторяющиеся последовательности для извлечения длинны ключа
• Перебор ключей – весьма подходит для коротких ключей, 5 символов и менее, но при соответствующих вычислительных мощностях возможно и более длинные не устоят

Повышение криптостойкости шифра Гронсфельда

Что бы улучшить сопротивление тайного послания несанкционированному взлому стоит учитывать следующие моменты:

• Используйте длинные ключи, а в идеале что бы ключ равнялся по длине тексту послания
• Избегайте цикличных элементов в ключе
• Комбинируйте с другими методами шифрования
• Замусоривайте исходный текст лишними символами
• Ну, и конечно, периодически меняйте ключи

Идеи применения шифра Гронсфельда на квестах

Для защиты информации этот больше не используется для защиты конфиденциальной информации, но вполне пригоден в развлекательных целях.

Вот вам несколько идей, как его можно использовать при составлении заданий и проектировании уровней в автоквестах и не только:

• Ну, собственно, в качестве шифрованного послания. Допустим фрагмент дневника, записка, а ключ спрятан где-то на уровне
• «Шифр в интерьере» — в качестве ключа к тайнописи могут выступать даты на картинах, число предметов на полу, обведенные номера страниц в журнале и т.д.
• «Ключ через уравнение» — что-то математическое или логическое (вычислить, посчитать, произвести расчеты)
• «Распределенка» — один игрок видит ключ, но не знает кода, другой видит шифровку, но без ключа, да и сам тайный текст можно распилить на части и разбросать в пространстве, в итоге, чтобы получить отгадку, прид6тся скоординировать усилия

Онлайн дешифратор шифра Гронсфельда

Интерфейс интуитивно понятен, поддерживает шифрование русского и английского языков.

Пользуйтесь, заигрывайте на квестах, надеемся, что будет вам полезен!