Методы бесключевого чтения шифров
Рассмотрим криптограмму, которая расположена в строках таблицы 5 [1]. Для успешного решения задачи найдем частотные характеристики криптограммы, построив соответствующую матрицу биграмм (см. табл. 3). Обратим при этом внимание на то, что в данном тексте используется обычный русский алфавит, состоящий из 30 букв. Поэтому матрица будет иметь размеры 30x30, строки и столбцы которой занумерованы буквами 30-буквенного алфавита. В таблице 5 текст криптограммы выписан построчно с интервалом в две строки. Промежуточная строка потребуется далее для записи букв открытого текста под соответствующими буквами шифрованного текста. Построим диаграмму встречаемости букв криптограммы. Подсчет дает следующие значения относительных частот букв (в процентах):
Таблица 5.
На основании этих данных получаем диаграмму встречаемости букв криптограммы:
Рис. 1. Диаграмма встречаемости букв криптограммы
Построенная диаграмма очень близка по характеру к диаграмме открытого текста. Кроме того, матрица биграмм является достаточно рельефной. Это свидетельствует о том, что, скорее всего, использован шифр простой замены. Проверим эту гипотезу. В матрице биграмм имеется ярко выраженный лидер: биграмма ЗИ встретилась 11 раз. Естественно предположить, что она заменяет биграмму СТ открытого текста (наиболее часто встречающуюся в русском литературном тексте). Явным лидером по частоте встречаемости является буква Г. Предположим, что она заменяет букву О. Проверим эти гипотезы, сделав соответствующие замены букв криптограммы. В результате получим картину, отраженную в таблице 6. Обратим внимание на некоторые получившиеся фрагменты открытого текста: 0? 0? ОТТ и СТ? (15-я строка),? СТО (6 - я строка), СОС? (26-я строка), на основании которых можно выдвинуть гипотезы о том, что вторая по частоте буква шифртекста Н — гласная (причем совпадающая с одной из букв И, Е, А), а пятая по частоте буква шифртекста В — согласная (и поэтому она, скорее всего, Н, так как С и Т уже задействованы). Обратим также внимание на два частых удвоения: ЕЕ (4 раза) и ВВ (6 раз). Самыми частыми в открытом тексте являются удвоения ИИ, НН, 00, СС. Это дает основание полагать, что В заменяет букву Н открытого текста. Буква Е — третья по частоте в криптограмме, поэтому вполне вероятно, что она заменяет одну из букв И, Е или А открытого текста. Таблица 6.
Учитывая сделанное замечание об удвоениях, сделаем предположение о том, что Е заменяет букву И. Дополним последнюю таблицу новыми предположениями о заменах (табл. 7). Обратим внимание на то, что биграмма ВБ встречается в криптограмме 9 раз. По нашему предположению В заменяет в криптограмме букву открытого текста Н. Согласно таблице биграмм открытого текста, самыми частыми биграммами с первой буквой Н являются НО, НА, НИ. Буквы О и И уже задействованы, поэтому оправдана гипотеза о том, что ВБ заменяет биграмму открытого текста НА. Мы уже замечали, что Н заменяет одну из букв А, Е, И открытого текста. С учетом предыдущего остается лишь одна возможность: Н заменяет букву Е. Полученные результаты представлены в таблице 8. Далеепоследовательно определяются многие другие буквы. Так, из второй строки легко заметить, что Ш заменяет букву Д открытого текста, Т — букву Л. Из рассмотрения четвертой строки следует, что Ь заменяет М, из восьмой строки — что Р заменяет В, а С — букву К, из восемнадцатой — что Ж заменяет Р и т.д. Теперь легко закончить работу, убедившись в том, что наши гипотезы оправдались (см. табл. 9). В рассмотренном примере достаточно точно проявляется статистика. Это объясняется большой длиной сообщения, содержащего в данном случае 611 знаков. Для дешифрования не понадобились многие стандартные приемы, применяющиеся при решении подобных задач для текстов меньшей длины, о которых было упомянуто в комментариях к алгоритму. Ключом использованного в примере шифра является следующий подстановочный алфавит, составленный на основе ключевой фразы БАРЫШНЯ КРЕСТЬЯНКА, совпадающей с названием одноименной повести А.С. Пушкина. Особенности таких (систематически перемешанных) алфавитов существенно помогают в восстановлении текстов. Таблица 7.
|