Transkripční (substituční) systémy

Druhým ze dvou základních způsobů šifrování je použití transkripčního (též substitučního) systému. Jeho název je odvozen od slova "transkripce" (resp. "substituce"), což znamená přepis resp. náhrada jednoho písmene či znaku znakem jiným.

Tyto systémy oddělily šifrovací systém a šifrovací klíč. K jeho výhodám patří, že nemusí zachovávat četnost písmen a jeho bezpečnost závisí na utajení klíče.

3.1 Cézarovská šifra
Písmena zprávy jsou nahrazeny písmeny ležícími o daný počet před nebo za nimi.
Informaci o tom, jak má být abeceda posunuta, vyjadřujeme buď posunem "-1", "+5", nebo přiřazením písmen "A=C".
CAESAR DBFTBS A=B (+1)

3.2 Polybiův čtverec
Anketa o šifrování 1 2 3 4 5
1 A B C D E
2 F G H I J
3 K L M N O
4 P Q R S T
5 V W X Y Z
Tento čtverec lze samozřejmě různě modifikovat, změnit číslování, označovat např. sloupce písmeny, použít více písmen či číslic k označení jednoho řádku, použít přeházenou abecedu atd.
4135325412244543 POLYBIUS

3.3 Velký polský klíč
Jednotlivá písmena se potom zapisují takto:

3.4 Malý polský klíč
Jednotlivá písmena se potom zapisují takto:

3.5 Třídilný klíč
Jednotlivá písmena se potom zapisují takto:

3.6 Obecná monoalfabetická šifra
Používá se heslem míchaná abeceda: Jejím základem je klíčová fráze (alespoň 10 různých znaků). Tato fráze se vezme a napíše se tak, že se vynechají opakující se písmena. Pod tuto frázi pak napíšeme zbývající písmeny (ty, které nejsou ve frázi). Poté bereme znaky po sloupcích a přiřazujeme je abecedě.

Příklad: Bereme frázi MONOALFABETICKA SIFRA.
MONALFBETICKSR
BDGHJPQUVWXYZ
Naše abeceda nyní bude takováto:
MBODNGAHLJFPBQEUTVIWCXKYSZR
Tuto novou abecedu přiřadíme abecedě stávající (A = M, B = B, C = O,...) a můžeme šifrovat obecnou monoalfabetickou šifrou.

3.7 Autoklíč
Nejprve si označíme každé písmeno číslicí (A = 0, B = 1,...) a zvolíme si nějaký klíč (např. písmeno C). Máme-li text TAJNA ZPRAVA, pak užitím Cézarovské šifry a klíče +2 (A=C) bychom dostali zprávu VCLPC BRTCXC, která je snadno rozluštitelná. Právě zde můžeme užít autoklíč, což znamená, že nebudeme přičítat k písmenu stále 2 (nebo něco jiného), ale ke zprávě budeme přičítat buď otevřený nebo šifrový text této zprávy.

Příklad, varianta A (přičítání otevřeného textu) TAJNA ZPRAVA
CTAJN AZPRAV
VTJWN ZOGRVV

Příklad, varianta B (přičítání šifrového textu) TAJNA ZPRAVA
CVVER RQFWWR
VVERR QFWWRR

Luštění varianty A Útok na šifru.
Luštění varianty B Odčítáme od znaku šifrového textu znak předchozí.
4.1 Vigenerovské šifry
Základem je Vigenerovská tabulka se dvěma abecedami. Ve vodorovné abecedě nalezneme písmeno zprávy a ve svislé pak odpovídající písmeno hesla (heslo si napíšeme pod zprávu, a tak vždy vidíme, jaké písmeno hesla odpovídá danému písmenu zprávy). V průsečíku těchto písmen pak nalezneme daný šifrový znak.

_ A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
A A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
B B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A
C C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
D D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
E E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
F F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
G G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F
H H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G
I I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H
J J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I
K K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J
L L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K
M M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L
N N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M
O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N
P P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O
Q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P
R R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q
S S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
T T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S
U U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T
V V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U
W W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V
X X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
Y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
Z Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y

4.2 Trittheimova šifra
Základem je upravená Vigenerovská tabulka (písmena jsou nahrazeny číslicemi), jinak je postup stejný jako u Vigenerovských šifer.
Tuto tabulku zde neuvádím v důsledku její podobnosti s Vigenerovskou tabulkou.

4.3 Napoleonova šifra
Základem je Napoleonova tabulka. Pod text napíšeme heslo. Pro daný znak vezmene daný znak hesla, a najdeme příslušnou abecedu. Jako šifrový znak bereme písmeno ležící nad nebo pod znakem otevřeného textu v dané abecedě.

a | a b c d e f g h i j k l m
b | n o p q r s t u v w x y z
c | a b c d e f g h i j k l m
d | o p q r s t u v w x y z n
e | a b c d e f g h i j k l m
f | p q r s t u v w x y z n o
g | a b c d e f g h i j k l m
h | q r s t u v w x y z n o p
i | a b c d e f g h i j k l m
j | r s t u v w x y z n o p q
k | a b c d e f g h i j k l m
l | s t u v w x y z n o p q r
m | a b c d e f g h i j k l m
n | t u v w x y z n o p q r s
o | a b c d e f g h i j k l m
p | u v w x y z n o p q r s t
q | a b c d e f g h i j k l m
r | v w x y z n o p q r s t u
s | a b c d e f g h i j k l m
t | w x y z n o p q r s t u v
u | a b c d e f g h i j k l m
v | x y z n o p q r s t u v w
w | a b c d e f g h i j k l m
x | y z n o p q r s t u v w x
y | a b c d e f g h i j k l m
z | z n o p q r s t u v w x y

Příklad (heslo - VEC): Napoleon Dpbensel

4.4 Bigramová šifra
Základem je tabulka se dvěma abecedami a šifrování spočívá v náhradě 2 znaků znakem jedním nebo častěji dvěmi jinými znaky. 1. písmeno z dvojice nalezneme ve svislé abecedě, 2.písmeno ve vodorovné abecedě.

_ Z_ Y_ X_ W_ V_ U_ T_ S_ R_ Q_ P_ O_ N_ M_ L_ K_ J_ I_ H_ G_ F_ E_ D_ C_ B_ A_
Z a. b. c. d. e. f. g. h. i. j. k. l. m. n. o. p. q. r. s. t. u. v. w. x. y. z.
Y aa ba ca da ea fa ga ha ia ja ka la ma na oa pa qa ra sa ta ua va wa xa ya za
X ab bb cb db eb fb gb hb ib jb kb lb mb nb ob pb qb rb sb tb ub vb wb xb yb zb
W ac bc cc dc ec fc gc hc ic jc kc lc mc nc oc pc qc rc sc tc uc vc wc xc yc zc
V ad bd cd dd ed fd gd hd id jd kd ld md nd od pd qd rd sd td ud vd wd xd yd zd
U ae be ce de ee fe ge he ie je ke le me ne oe pe qe re se te ue ve we xe ye ze
T af bf cf df ef ff gf hf if jf kf lf mf nf of pf qf rf sf tf uf vf wf xf yf zf
S ag bg cg dg eg fg gg hg ig jg kg lg mg ng og pg qg rg sg tg ug vg wg xg yg zg
R ah bh ch dh eh fh gh hh ih jh kh lh mh nh oh ph qh rh sh th uh vh wh xh yh zh
Q ai bi ci di ei fi gi hi ii ji ki li mi ni oi pi qi ri si ti ui vi wi xi yi zi
P aj bj cj dj ej fj gj hj ij jj kj lj mj nj oj pj qj rj sj tj uj vj wj xj yj zj
O ak bk ck dk ek fk gk hk ik jk kk lk mk nk ok pk qk rk sk tk uk vk wk xk yk zk
N al bl cl dl el fl gl hl il jl kl ll ml nl ol pl ql rl sl tl ul vl wl xl yl zl
M am bm cm dm em fm gm hm im jm km lm mm nm om pm qm rm sm tm um vm wm xm ym zm
L an bn cn dn en fn gn hn in jn kn ln mn nn on pn qn rn sn tn un vn wn xn yn zn
K ao bo co do eo fo go ho io jo ko lo mo no oo po qo ro so to uo vo wo xo yo zo
J ap bp cp dp ep fp gp hp ip jp kp lp mp np op pp qp rp sp tp up vp wp xp yp zp
I aq bq cq dq eq fq gq hq iq jq kq lq mq nq oq pq qq rq sq tq uq vq wq xq yq zq
H ar br cr dr er fr gr hr ir jr kr lr mr nr or pr qr rr sr tr ur vr wr xr yr zr
G as bs cs ds es fs gs hs is js ks ls ms ns os ps qs rs ss ts us vs ws xs ys zs
F at bt ct dt et ft gt ht it jt kt lt mt nt ot pt qt rt st tt ut vt wt xt yt zt
E au bu cu du eu fu gu hu iu ju ku lu mu nu ou pu qu ru su tu uu vu wu xu yu zu
D av bv cv dv ev fv gv hv iv jv kv lv mv nv ov pv qv rv sv tv uv vv wv xv yv zv
C aw bw cw dw ew fw gw hw iw jw kw lw mw nw ow pw qw rw sw tw uw vw ww xw yw zw
B ax bx cx dx ex fx gx hx ix jx kx lx mx nx ox px qx rx sx tx ux vx wx xx yx zx
A ay by cy dy ey fy gy hy iy jy ky ly my ny oy py qy ry sy ty uy vy wy xy yy zy

Bigram Rxisny

Úvodní slovo.
.
Základní pojmy
 Transpoziční systémy
Transkripční systémy
 Klamače a kryptogramy
Číslicové šifrovací systémy
 Hrátky s morseovkou
Použitá literatura Odkazy
Download
Domovská stránka
Kontakt
Stanislav Chromčák
31. 5. 1999
Originální umístění této stránky je:
http://freeweb.coco.cz/ANCHOR/sifry/transkri.htm