Шифр столбцовой перестановки

Шифр столбцовой перестановки записывает сообщение строками под ключевым словом. Каждая буква ключа обозначает один столбец. Затем столбцы читаются в алфавитном порядке букв ключа, и так получается шифртекст.

В отличие от шифров замены, например Цезаря или Виженера, этот метод не подменяет буквы новыми символами. Он сохраняет исходные символы, но меняет их позиции, поэтому относится к перестановочным шифрам.

Если в ключевом слове есть повторяющиеся буквы, инструмент оставляет такие столбцы в исходном порядке слева направо. Это дает стабильный и предсказуемый результат при шифровании и расшифровке.

Ключ задает порядок, в котором будут прочитаны столбцы. Например, с ключом СЕКРЕТ сообщение записывается строками под ключом:

Столбцы читаются в алфавитном порядке букв ключа. Повторяющиеся буквы сохраняют порядок слева направо, поэтому ключ СЕКРЕТ дает такой порядок чтения:

2:Е → 5:Е → 3:К → 4:Р → 1:С → 6:Т

Чтение столбцов в этом порядке дает шифртекст ЫЫСРТАЫМРК.

Этот инструмент реализует простую столбцовую перестановку с одним ключом. Текст записывается построчно, а столбцы читаются в порядке, заданном отсортированным ключевым словом. Для расшифровки нужен тот же ключ.

В этой версии не добавляются символы заполнения. Если последняя строка короче длины ключа, она остается неполной. При расшифровке инструмент вычисляет исходные длины столбцов по длине шифртекста и ключу.

Шифры замены меняют символы в сообщении: например, шифр Цезаря сдвигает буквы, а шифр Виженера использует ключевое слово для буквенных сдвигов. Столбцовая перестановка работает иначе: она сохраняет исходные символы и меняет только их порядок.

Такой пример хорошо показывает различие между заменой и перестановкой — двумя важными идеями классической криптографии. Сам по себе простой вариант столбцовой перестановки не является надежным по современным меркам.

Методы столбцовой перестановки применялись в исторической ручной криптографии, потому что их удобно выполнять на бумаге, а результат выглядит достаточно перемешанным.

В более сложных системах перестановку иногда применяли несколько раз или сочетали с другими методами шифрования. Эта страница посвящена простой версии с одним ключом: она лучше всего подходит для обучения, головоломок и демонстраций.