Szyfr książkowy
Wklej tekst, który Ty i odbiorca macie oboje, a potem zapisz wiadomość jako pozycje w nim — bieżący numer słowa, wiersz i słowo albo stronę, wiersz i słowo. Zdekoduj ciąg liczb w ten sam sposób i zobacz, które słowo wskazuje każda liczba.
Obie strony potrzebują dokładnie tego tekstu. Wstaw wiersz zawierający tylko --- między stronami. Wiersze bez słów się nie liczą.
Zmiana wystąpień nadaje powtórzonej literze inny numer za każdym razem, co ukrywa powtórzenia, których szuka kryptoanalityk. Dekodowanie działa tak samo w obu przypadkach.
Bez ukośników dekoder nie wie, gdzie kończą się słowa.
Obliczenia
Każde słowo lub litera wiadomości jest wyszukiwane w tekście klucza. Zapisywana jest pozycja.
| Wiadomość | Zapisano | Miejsce w książce |
|---|---|---|
| M | 58 | Strona 1, wiersz 5, słowo 8: „mankind” |
| e | 7 | Strona 1, wiersz 1, słowo 7: „events” |
| e | 7 | Strona 1, wiersz 1, słowo 7: „events” |
| t | 3 | Strona 1, wiersz 1, słowo 3: „the” |
| podział słów | / | |
| a | 24 | Strona 1, wiersz 2, słowo 11: „another” |
| t | 3 | Strona 1, wiersz 1, słowo 3: „the” |
| podział słów | / | |
| d | 15 | Strona 1, wiersz 2, słowo 2: „dissolve” |
| a | 24 | Strona 1, wiersz 2, słowo 11: „another” |
| w | 1 | Strona 1, wiersz 1, słowo 1: „When” |
| n | 10 | Strona 1, wiersz 1, słowo 10: „necessary” |
Jak korzystać z szyfru książkowego
- 1. Wklej tekst klucza. To jest Twoja książka. Przykład to pierwsze zdanie Deklaracji Niepodległości Stanów Zjednoczonych, które należy do domeny publicznej. Osoba, która odszyfrowuje, potrzebuje dokładnie tego samego tekstu, łącznie z podziałami wierszy. Wiersz zawierający tylko
---rozpoczyna nową stronę. - 2. Wybierz, na co wskazuje pozycja. Całe słowo, pierwszą literę słowa albo pojedynczą literę. Pierwsze litery są najbardziej elastyczne, bo prawie każda litera zaczyna jakieś słowo.
- 3. Wybierz sposób zapisu pozycji. Jeden bieżący numer,
wiersz:pozycjaalbostrona:wiersz:pozycja. Zakoduj wiadomość albo przełącz się na Dekodowanie i wklej liczby. - 4. Sprawdź obliczenia. Tabela wypisuje każde słowo lub literę, zapisaną dla niego pozycję i miejsce w książce. Znak
?oznacza, że książka nie dostarczyła tego elementu.
Jak działa szyfr książkowy
Szyfr książkowy zastępuje każde słowo lub literę liczbą, która mówi, gdzie je znaleźć w uzgodnionym tekście. Nie ma tu algorytmu ani tabeli kluczy: kluczem jest sama książka. Ktoś bez książki widzi listę liczb; ktoś z książką odczytuje wiadomość, wyszukując każdą liczbę. Warianty liczące według strony, wiersza i słowa bywają nazywane szyframi Ottendorfa.
Weź tekst przykładowy i wiadomość Meet at dawn, zapisaną pierwszymi literami i jednym bieżącym numerem. Licząc słowa od początku, mankind to słowo 58, events to 7, the to 3, another to 24, i tak dalej:
Pierwsze litery, bieżące numery
M E E T / A T / D A W N 58 7 7 3 / 24 3 / 15 24 1 10
Przełącz adres na wiersz:pozycja, a ta sama wiadomość stanie się 5:8 1:7 1:7 1:3 / 2:11 1:3 / 2:2 2:11 1:1 1:10: mankind to ósme słowo w wierszu 5. Dłuższe pozycje łatwiej sprawdzić wzrokiem, a przy drukowanej książce tak właśnie ludzie szukali słów.
Całe słowa, pierwsze litery lub pojedyncze litery
- Całe słowa są najbardziej zwarte i najtrudniejsze do dostarczenia: każde słowo wiadomości musi wystąpić w książce.
The people dissolveto tutaj3 13 15, ale słowo, którego książka nie ma, staje się?. - Pierwsze litery wymagają tylko słowa zaczynającego się od danej litery, więc kilkaset słów zwykłej prozy pokrywa większość alfabetu. Q, X i Z to zwykle luki.
- Pojedyncze litery pozwalają wskazać dowolną literę tekstu, więc pokrycie jest prawie pełne, kosztem dłuższych wiadomości i większych liczb.
Powtórzenia zdradzają wiadomość
Jeśli E zawsze jest zapisywane jako 7, liczba 7 pojawia się tak często, jak litera E w zwykłym tekście, i kryptoanalityk może od tego zacząć. Opcja na zmianę kieruje każde powtórzenie litery na inne wystąpienie — E staje się 7, potem 33 — więc ta sama wiadomość wygląda jak 58 7 33 3 / 24 14 / 15 25 1 10. Dekoder odczytuje obie wersje identycznie.
Gdzie używano szyfrów książkowych
Najbardziej znanym przykładem są Beale papers, broszura wydrukowana w Wirginii w 1885 roku, która podaje trzy szyfry liczbowe mające wskazywać ukryty skarb. Drugi rozwiązano, biorąc pierwszą literę słowa przy każdej liczbie w Deklaracji Niepodległości — metodą, której używa to narzędzie. Dwa pozostałe nie zostały publicznie rozwiązane, a wielu historyków wątpi w prawdziwość historii, która za nimi stoi. Korespondencja Benedykta Arnolda z 1780 roku z brytyjskim oficerem Johnem André miała według relacji używać kodu opartego na stronie, wierszu i słowie w drukowanych książkach, między innymi w Commentaries Blackstone'a i w słowniku. W 1942 roku dwaj niemieccy agenci w Kairze użyli powieści Daphne du Maurier Rebecca jako klucza do swoich wiadomości radiowych.
Słabość, którą wszystkie trzy mają wspólną, to to, że klucz jest przedmiotem fizycznym. Wydanie, druk, a nawet podziały wierszy zmieniają pozycje, dlatego narzędzie działa z wklejonym tekstem. A książkę da się znaleźć. Półka podejrzanego szpiega to krótka lista kandydatów, a każdego z nich sprawdza się w kilka sekund. Traktuj to jako zagadkę i narzędzie dydaktyczne, a nie zabezpieczenie.
Najczęstsze pytania
- Czym jest szyfr książkowy?
- To szyfr, który zastępuje słowa lub litery ich pozycjami w tekście, który mają obie strony. Kluczem jest sam tekst. Pozycje mogą być bieżącym licznikiem słów, wierszem i słowem albo stroną, wierszem i słowem.
- Jak odszyfrować szyfr książkowy bez książki?
- Musisz znaleźć książkę. Spójrz na największą liczbę: to minimalna długość tekstu, co zawęża pole. Następnie wypróbuj wiarygodnych kandydatów — Biblię, słynne przemówienie, powieść, którą nadawca posiadał — wklejając każdego do pola klucza w trybie Dekodowanie. Kandydat, który daje czytelny tekst, jest kluczem; ten, który daje bezsensowne znaki, nim nie jest.
- Co oznaczają numery strony, wiersza i słowa?
- Trzy liczby, np. 2:14:5, oznaczają stronę 2, wiersz 14, słowo 5. Ponieważ wskazują na konkretne wydanie, nadawca i odbiorca muszą mieć ten sam druk. Narzędzie liczy wiersze w obrębie każdej strony i zaczyna liczenie wierszy od nowa po każdym wierszu zawierającym tylko trzy myślniki.
- Jaki tekst nadaje się na klucz?
- Wybierz długi tekst, który oboje możecie zdobyć bez zmian i który zawiera szeroki zestaw słów. W schematach pierwszych liter sprawdź, czy każda potrzebna litera zaczyna jakieś słowo. Kilkaset słów wystarczy na zabawkę; cała książka jest lepsza, bo daje wiele miejsc dla każdej litery.
- Dlaczego narzędzie wpisuje znak zapytania?
- Tekst klucza nie ma pasującego słowa ani litery. Wybierz inną jednostkę, np. pierwsze litery lub pojedyncze litery, albo dłuższy tekst. W trybie Dekodowanie znak zapytania oznacza, że liczba wskazuje poza koniec książki albo ma niewłaściwy kształt dla wybranego sposobu zapisu adresu.
- Jak działał szyfr Beale'a?
- W rozwiązanym drugim szyfrze każda liczba to pozycja słowa w Deklaracji Niepodległości, a jawna litera to pierwsza litera tego słowa. Liczby w broszurze zawierają pewne błędy, a jej historia jest szeroko kwestionowana.
- Czy szyfr książkowy jest bezpieczny?
- Nie według dzisiejszych standardów. Jeśli atakujący zidentyfikuje książkę, czyta wszystko. Powtarzające się liczby ujawniają częstość liter, a największa liczba zdradza rozmiar książki. Do wszystkiego, co prywatne, użyj prawdziwego szyfrowania.