Шифр Тритемия — онлайн расшифровка
Шифр Тритемия — это исторический метод шифрования, который изобрел немецкий монах и криптограф Иоганн Тритемий в начале XVI века.
Этот шифр представляет собой важную веху в становлении криптографии, являясь переходным звеном между простыми шифрами замены (такими как шифр Цезаря) и более сложными полиалфавитными системами, такими как шифр Виженера.
Тритемий впервые описал этот метод в своей книге «Полиграфия» (1508 году), которая считается первой печатной работой по криптологии. Его изобретение стало революционным для своего времени, предложив принципиально новый подход к защите информации.
Алгоритм работы шифра — таблица Тритемия (Tabula Recta)
Основой шифра является специальная таблица, известная как Tabula Recta (прямая таблица). Эта квадрат, который строится следующим образом:
- Первая строка содержит алфавит в стандартном порядке (например, А, Б, В… Я для русского алфавита)
- Каждая последующая строка представляет собой тот же алфавит, но сдвинутый на одну позицию влево
- Для 33-буквенного русского алфавита таблица будет иметь размер 33×33
И выглядеть она будет вот так:
Адаптивная таблица Тритемия (Tabula Recta)
№ | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0 | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я |
1 | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А |
2 | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б |
3 | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В |
4 | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г |
5 | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д |
6 | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е |
7 | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё |
8 | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж |
9 | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З |
10 | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И |
11 | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й |
12 | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К |
13 | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л |
14 | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М |
15 | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н |
16 | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О |
17 | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П |
18 | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р |
19 | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С |
20 | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т |
21 | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У |
22 | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф |
23 | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х |
24 | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц |
25 | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч |
26 | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш |
27 | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ |
28 | Ы | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ |
29 | Ь | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы |
30 | Э | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь |
31 | Ю | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э |
32 | Я | А | Б | В | Г | Д | Е | Ё | Ж | З | И | Й | К | Л | М | Н | О | П | Р | С | Т | У | Ф | Х | Ц | Ч | Ш | Щ | Ъ | Ы | Ь | Э | Ю |
Примечание: Прокручивайте таблицу горизонтально для просмотра всех колонок.
Процесс шифрования
Шифрование по методу Тритемия выполняется следующим образом:
- Первая буква открытого текста ищется в первой строке таблицы (исходный алфавит)
- Зашифрованной версией этой буквы становится соответствующая буква во второй строке
- Вторая буква открытого текста ищется в первой строке, а её зашифрованная версия берётся из третьей строки
- Процесс продолжается аналогично: n-ная буква шифруется по (n+1)-ной строке таблицы
- Если строки таблицы заканчиваются (для длинных сообщений), процесс возвращается к началу таблицы
Пример шифрования слова «ОТСТУПАЙТЕ»
Исходная буква | Строка шифрования | Зашифрованная буква |
---|---|---|
О | 2-я строка | П |
Т | 3-я строка | Ф |
С | 4-я строка | Ф |
Т | 5-я строка | Ц |
У | 6-я строка | Ш |
П | 7-я строка | Х |
А | 8-я строка | Ж |
Й | 9-я строка | С |
Т | 10-я строка | Ы |
Е | 11-я строка | О |
Результат: П Ф Ф Ц Ш Х Ж С Ы О |
Процесс дешифрования
Дешифрование выполняется в обратном порядке:
- Первая буква шифротекста ищется во второй строке таблицы
- Открытая версия этой буквы находится в соответствующей позиции первой строки
- Вторая буква шифротекста ищется в третьей строке, и т.д.
Математическая модель шифра
Шифр Тритемия можно формально описать математическими уравнениями:
Базовое уравнение шифрования:
L = (m + p) mod N
Где:
- L — номер зашифрованной буквы в алфавите (начиная с 0)
- m — номер буквы открытого текста в алфавите
- p — позиция буквы в сообщении (начиная с 0 для первой буквы)
- N — количество букв в алфавите (33 для русского)
- mod — операция взятия остатка от деления
Уравнение дешифрования:
m = (L — p) mod N
Если результат (L — p) отрицательный, к нему добавляется N до получения положительного числа.
Обобщённая модель с функцией смещения:
Более сложные варианты шифра могут использовать нелинейные функции для определения смещения:
k = f(p)
Где k — шаг смещения, который может вычисляться как:
- Линейная функция:
k = A*p + B
- Квадратичная функция:
k = A*p² + B*p + C
Тогда уравнения шифрования/дешифрования принимают вид:
L = (m + k) mod N
m = (L — k) mod N
Пример с квадратичной функцией:
Для функции k = 2p² + 5p + 3
и русского алфавита:
Открытый текст: «Съешь же ещё этих мягких французских булок, да выпей чаю.»
Шифротекст: «ФБЩШЛГД Ч.ЪСЧДП ЕО,ЧЁЬЙЙЛЮЩЛ РЬА РЙХАКЕЛ,РЮШЮЭ,НТЩВ,ПЁФЦВ»
Усовершенствованные варианты шифра
Использование ключа (метод Белазо). В 1553 году Джован Баттиста Белазо предложил важное усовершенствование — использование ключа-пароля. Этот метод позже стал основой для шифра Виженера.
Процесс шифрования с ключом:
- Ключевое слово записывается под открытым текстом, повторяясь при необходимости
- Каждая буква ключа определяет, какую строку таблицы использовать для шифрования соответствующей буквы открытого текста
- Буква ключа указывает на строку, начинающуюся с этой буквы
Шифрование с ключом «ПОРТФЕЛЬ»
Позиция | Ключ | Текст | Процесс шифрования | Результат |
---|---|---|---|---|
1 | П | О | О + П → строка на П: О→Ю | Ю |
2 | О | Т | Т + О → строка на О: Т→Б | Б |
3 | Р | С | С + Р → строка на Р: С→В | В |
4 | Т | Т | Т + Т → строка на Т: Т→Е | Е |
5 | Ф | У | У + Ф → строка на Ф: У→З | З |
6 | Е | П | П + Е → строка на Е: П→Ф | Ф |
7 | Л | А | А + Л → строка на Л: А→Л | Л |
8 | Ь | Й | Й + Ь → строка на Ь: Й→Ё | Ё |
9 | П | Т | Т + П → строка на П: Т→В | В |
10 | О | Е | Е + О → строка на О: Е→У | У |
Ключ: П О Р Т Ф Е Л Ь П О
Зашифрованный текст: Ю Б В Е З Ф Л Ё В У
Другие модификации
- Произвольный порядок букв: Вместо стандартного алфавитного порядка можно использовать произвольную перестановку букв в таблице, что значительно повышает стойкость, но усложняет запоминание.
- Начальное смещение: Можно начинать не с нулевого смещения, а с произвольного числа.
- Обратные сдвиги: Вместо увеличения смещения можно использовать уменьшающиеся или чередующиеся сдвиги.
- Нестандартные алфавиты: Использование перевёрнутого или полностью произвольного алфавита.
Криптоанализ шифра Тритемия — уязвимости базовой версии
- Отсутствие ключа: Оригинальный шифр нарушает принцип Керкгоффса — его стойкость основана на секретности алгоритма, а не ключа.
- Предсказуемость сдвигов: Поскольку сдвиги увеличиваются линейно (1, 2, 3…), криптоаналитик может восстановить таблицу.
- Низкий индекс совпадения: Зашифрованный текст имеет низкий индекс совпадения (0.04-0.05), что позволяет отличить его от случайного набора букв.
Методы взлома
- Анализ частот: Хотя шифр полиалфавитный, предсказуемость сдвигов позволяет провести анализ.
- Знание длины периода: Для базового варианта период равен длине алфавита (33 для русского).
- Метод Касиски: Аналогичный методу для шифра Виженера, может быть применён для определения длины ключа в модифицированных версиях.
Сравнение с родственными шифрами
- Шифр Цезаря: Тритемий — это обобщение шифра Цезаря с переменным сдвигом.
- Шифр Виженера: Шифр Тритемия с ключом эквивалентен шифру Виженера с ключом «ABCDEF…». Виженер добавил настоящий ключ произвольной длины.
- Шифр Альберти: Тритемий развил идеи Альберти о многоалфавитных шифрах, сделав смену алфавитов более систематической.
Шифр Тритемия представляет собой важную веху в истории криптографии, ознаменовав переход от простых моноалфавитных шифров к более сложным полиалфавитным системам. Хотя в своей оригинальной форме он уже не обеспечивает достаточной криптографической стойкости, его принципы лежат в основе многих современных методов шифрования.
Основные достоинства шифра:
- Простота понимания и реализации
- Наглядная демонстрация принципа полиалфавитной замены
- Историческое значение как первого систематического подхода к переменным сдвигам
Недостатки:
- Низкая стойкость без использования ключа
- Предсказуемость сдвигов в базовой версии
- Необходимость больших таблиц для полных алфавитов
Тем не менее, изучение шифра Тритемия остаётся ценным для понимания эволюции криптографических методов и основ криптоанализа.
Вы можете сами попробовать зашифровать и раскодировать шифр Третемия онлайн, прямо сейчас у нас на сайте:
Шифр Тритемия
О шифре Тритемия
Классический вариант: Каждая буква шифруется с использованием следующей строки таблицы Тритемия (Tabula Recta).
Вариант с ключом: Буквы ключа определяют, какую строку таблицы использовать для шифрования соответствующей буквы текста.
Поддерживаются русский и английский алфавиты. Для переключения языка используйте кнопки выше.