Шифруйте и расшифровывайте текст шифром Rail Fence с настраиваемым количеством рельсов. Разберите, как работает зигзагообразная перестановка, и сравните результаты для разных чисел рельсов.
3 ПРИКАЗПОЛУЧЕН
ПАЛНРКЗОУЕИПЧ
Классический пример Rail Fence с тремя рельсами.
3 ПАЛНРКЗОУЕИПЧ
ПРИКАЗПОЛУЧЕН
Для восстановления открытого текста нужно использовать то же количество рельсов.
4 ЗАЩИТИТЬВОСТОЧНУЮСТЕНУ
ЗТОТАИЬТЧСЕЩТВСНЮНИОУУ
Изменение количества рельсов меняет зигзагообразный шаблон и итоговый шифротекст.
3 ВСТРЕЧА В ПОЛДЕНЬ
ВЕВЛЬСРЧ ОДНТАПЕ
Пробелы сохраняются и участвуют в зигзагообразной перестановке наравне с другими символами.
Rail Fence — классический шифр перестановки: он меняет позиции символов, но не заменяет сами символы. Сообщение записывается зигзагом по выбранному количеству рельсов, а затем строки считываются одна за другой, образуя шифротекст.
Например, при трех рельсах текст идет по диагонали вниз, затем вверх и снова вниз. Если изменить количество рельсов, изменится весь зигзагообразный шаблон, а значит и итоговый шифротекст.
Для расшифровки нужно использовать то же количество рельсов. Сначала восстанавливается зигзаговая структура, затем символы шифротекста возвращаются на исходные позиции.
При трех рельсах сообщение сначала записывается по диагонали вниз и вверх, а затем строки считываются слева направо:
П . . . А . . . У . . . . Р . К . З . О . Л . Ч . . И . . . П . . . Е .
Точки показывают пустые позиции в зигзагообразном шаблоне. Шифротекст получается после чтения сначала первого рельса, затем второго и третьего.
В отличие от шифров замены, таких как Цезарь или Виженер, Rail Fence не подставляет одни буквы вместо других. Он только меняет порядок исходных символов.
Поскольку сами символы сохраняются, частотный анализ менее показателен, но шифр все равно легко взломать перебором возможного количества рельсов. Сегодня Rail Fence в основном используют для обучения, головоломок и знакомства с идеей шифров перестановки.
Классический шифр со сдвигом букв и настраиваемым значением сдвига.
Классический биграммный шифр замены с шифрованием по ключевой матрице.
Классический взаимный шифр на основе ключевого слова.
Классический шифр в стиле Виженера, использующий числовой ключ.
Многоалфавитное шифрование и расшифрование с ключевым словом.
Шифрование по Вернаму на основе XOR с выводом в Base64.