Szyfr przestawieniowy kolumnowy

Dekoduj tymi samymi ustawieniami, którymi kodowałeś — każdy znak zaznaczony tutaj jest częścią siatki.

Jak korzystać z szyfru przestawieniowego kolumnowego

1. 1. Wybierz tryb i słowo kluczowe. Każdy znak słowa kluczowego jest nagłówkiem jednej kolumny. Kolumny numeruje się w porządku alfabetycznym liter, a powtórzone litery od lewej do prawej; działają też cyfry.
2. 2. Zdecyduj, jak kończy się ostatni wiersz. Zostaw go krótkim — nieregularne kolumny — albo uzupełnij X, aby każda kolumna miała tę samą długość. Nadawca i odbiorca muszą wybrać to samo.
3. 3. Wybierz, co się przestawia. Domyślnie przestawiane są tylko litery, wielkimi literami, jak w klasycznym sposobie. Zaznacz spacje, interpunkcję lub małe litery, aby przestawiać także je, i dekoduj z tymi samymi ustawieniami.
4. 4. Dodaj drugi klucz dla podwójnej transpozycji, a potem skopiuj wynik — w pięcioliterowych grupach, jeśli chcesz. Obliczenia pokazują każdą siatkę z numerami kolumn.

Jak działa kolumnowe przestawienie

Szyfr przestawieniowy zachowuje każdą literę i zmienia tylko ich kolejność. W kolumnowym przestawieniu zapisujesz wiadomość w wierszach tak szerokich jak słowo kluczowe, a potem odczytujesz ją kolumna po kolumnie — nie od lewej do prawej, lecz w porządku alfabetycznym liter słowa kluczowego.

W ZEBRAS litery w porządku alfabetycznym to A, B, E, R, S, Z, więc sześć kolumn odczytuje się w kolejności 6 3 2 4 1 5: najpierw kolumna A. Wiadomość We are discovered. Flee at once. — 25 liter — wypełnia cztery pełne wiersze i jedną literę piątego:

Z E B R A S
6 3 2 4 1 5
-----------
W E A R E D
I S C O V E
R E D F L E
E A T O N C
E

Odczytanie kolumn w kolejności numerów daje EVLN, ACDT, ESEA, ROFO, DEEC i WIREE, wysyłane jako EVLNA CDTES EAROF ODEEC WIREE — przykład narzędzia. Wypełnienie ostatniego wiersza literami X zamiast tego daje EVLNX ACDTX ESEAX ROFOX DEECX WIREE, z pięcioma literami dopełnienia, które odbiorca musi usunąć po odszyfrowaniu.

Dekodowanie: odtwarzanie siatki

Odbiorca zna długość (25) i klucz (6 kolumn). Ponieważ 25 = 4 × 6 + 1, są cztery pełne wiersze i jedna litera nadmiarowa, więc pierwsza kolumna z lewej ma pięć liter, a pozostałe po cztery. Wypełnienie kolumn w kolejności numerów — EVLN pod A, ACDT pod B i tak dalej, a WIREE pod Z — i odczytanie wierszy w poprzek przywraca wiadomość. Przy dopełnieniu każda kolumna ma tę samą długość, a rachunek jest jeszcze prostszy.

Podwójna transpozycja

Przepuszczenie wyniku przez drugą siatkę znacznie mocniej miesza tekst. Zapisanie EVLNACDTESEAROFODEECWIREE pod STRIPE (kolejność kolumn 5 6 4 2 3 1) i odczytanie daje CAEEN SOIAE DRLEF WEDRE EVTOC. Dekodowanie cofa najpierw drugą siatkę, a potem pierwszą. Gdy dopełnienie jest włączone, narzędzie dopełnia tylko pierwszą siatkę, więc drugą zawsze cofa się samą długością.

Historia

Przestawianie to starożytny pomysł — spartańska scytala owijała pasek pisma wokół pręta — a Cryptomenysis Patefacta Johna Falconera (1685) podaje jedno z pierwszych angielskich wyjaśnień kluczowanego szyfru kolumnowego, z zerami dopełniającymi ostatni wiersz. W czasie I wojny światowej armia niemiecka używała podwójnego kolumnowego przestawienia, które Francuzi nazywali Übchi; czytali je regularnie, aż ich sukces został doniesiony w gazecie Le Matin, i Niemcy zastąpili je 18 listopada 1914 roku. W czasie II wojny światowej podwójne przestawienie było szyfrem polowym brytyjskiej SOE, amerykańskiego OSS, holenderskiego ruchu oporu i francuskiego Maquis, a także szyfrem awaryjnym armii i marynarki niemieckiej.

Jak bezpieczny jest kolumnowy szyfr przestawieniowy?

Pojedyncze przestawienie jest słabe. Jego częstości liter są dokładnie takie jak w zwykłym angielskim, co od razu mówi analitykowi, że litery zostały przestawione, a nie zastąpione. Analityk może zgadnąć liczbę kolumn, pociąć tekst szyfrowany na kolumny i przesuwać je względem siebie, aż pojawią się słowa — to anagramowanie. Nieregularne kolumny utrudniają to bardziej niż dopełnione. Podwójne przestawienie było w terenie uważane za zaufane aż do lat pięćdziesiątych, ale dwie wiadomości o tej samej długości pod tymi samymi kluczami można razem anagramować, a w 2013 roku George Lasry rozwiązał komputerowo wyzwanie z podwójnym przestawieniem, które jego autor uważał za nie do złamania. Używaj go, by nauczyć się, jak działa przestawianie, a nie do ochrony sekretów.

Najczęstsze pytania

Czym jest kolumnowy szyfr przestawieniowy?

To szyfr, który zapisuje wiadomość w wierszach pod słowem kluczowym i odczytuje ją kolumna po kolumnie, w porządku alfabetycznym liter słowa kluczowego. Każda litera wiadomości pozostaje w tekście szyfrowanym; zmienia się tylko kolejność. Odbiorca, który zna słowo kluczowe, odtwarza siatkę i czyta wiersze.

Jak z słowa kluczowego ustala się kolejność kolumn?

Ponumeruj litery słowa kluczowego w porządku alfabetycznym. ZEBRAS daje 6 3 2 4 1 5, bo A jest pierwsze, a Z ostatnie. Gdy litera się powtarza, kopie numeruje się od lewej do prawej, więc LETTER daje 3 1 5 6 2 4. Klucz z cyfr, na przykład 3142, odczytuje się w kolejności liczbowej.

Czy ostatni wiersz uzupełniać literą X?

Oba sposoby działają, jeśli obie strony się zgodzą. Dopełnienie sprawia, że każda kolumna ma tę samą długość, co ułatwia pracę ręczną, ale litery dopełnienia trzeba usunąć po dekodowaniu, a zdradzają one kształt siatki. Zostawienie ostatniego wiersza krótkim — nieregularne kolumny — nie daje dopełnień i jest trudniejsze do złamania.

Jak odszyfrować kolumnowe przestawienie bez klucza?

Zgadnij liczbę kolumn — przy dopełnieniu dzieli ona długość wiadomości — wpisz tekst szyfrowany w kolumny tej długości i przestawiaj kolumny, aż wiersze zaczną tworzyć słowa. Częste pary liter, takie jak TH, HE i IN, pokazują, które kolumny sąsiadują. Podwójne przestawienie udaremnia to ręcznie, choć komputery wciąż potrafią je rozwiązać.

Czym jest podwójne przestawienie?

Kolumnowe przestawienie zastosowane dwa razy, zwykle z dwoma różnymi słowami kluczowymi. Wynik pierwszej siatki staje się wejściem drugiej. Jest znacznie mocniejsze niż pojedyncze przestawienie — sieci ruchu oporu oraz agenci SOE i OSS w czasie II wojny światowej polegali na nim — ale nie jest bezpieczne wobec współczesnych ataków komputerowych.

Jaka jest różnica między przestawianiem a podstawianiem?

Szyfr podstawieniowy zastępuje każdą literę inną i zachowuje kolejność; przestawienie zachowuje litery i zmienia kolejność. Dlatego przestawienie nie zmienia częstości liter zwykłego tekstu. Historycznie oba sposoby często łączono, na przykład w szyfrze ADFGVX z czasów I wojny światowej.