Vandrende

Skitala eller scital  (fra det græske σκυτάλη "stang") er et værktøj, der bruges til at implementere permutationskryptering , også kendt i kryptografi som det antikke Spartas cipher . Det er en cylinder og en smal pergamentstrimmel , hvorpå der var skrevet en besked, viklet rundt om den i en spiral. De gamle grækere og spartanere brugte angiveligt denne chiffer til at udveksle beskeder under militære kampagner .

Scital er det officielle symbol for American Cryptogram Association [1] .

Kryptering

For at kryptere beskeden blev der brugt et pergamentbånd og en cylindrisk pind med en fast længde og diameter [K 1] . Pergamentbåndet blev viklet på en pind, så der ikke var mellemrum eller overlapninger. Skrivningen af ​​beskeden blev udført på et opviklet pergamentbånd langs cylinderens langside. Efter at slutningen af ​​sårtapen var nået, drejede staven en del af drejningen og skrivningen af ​​beskeden fortsatte [2] [3] . Efter at have afviklet båndet, dukkede en krypteret besked op på det. Dekryptering blev udført ved hjælp af en pind af samme størrelse.

Selve krypteringsprocessen bestod i at omarrangere kildetekstens tegn i overensstemmelse med stokkens omkreds [ 2] [3] [K 2] .

For eksempel bruges en pind, langs omkredsen af ​​hvilken 4 tegn er placeret (antallet af rækker i tabellen), og længden af ​​selve pinden giver dig mulighed for at skrive 5 tegn (antallet af kolonner i tabellen), den originale tekst: "dette er chifferen fra det gamle Sparta." Skematisk kan dette afbildes som følger [K 3] :

__________________________________________ | | | | | | | | | E | T | Om | W | Og | |__| F | R | D | R | E |__ | I | H | E | th | C | | | P | A | R | T | s | | | | | | | | | __________________________________________

Efter afvikling af båndet vil chifferteksten være følgende " EFVTPRNAODERSHRYTYESY " [K 4] [3] [4] . Som det fremgår af eksemplet, opnås en tabel, der har to parametre:  - antallet af kolonner,  - antallet af rækker. Da meddelelser ofte har forskellig længde under almindelig dataudveksling, er det ubelejligt at tage begge disse parametre for en uændret nøgle. Derfor vælges normalt en af ​​dem som den nøgle, hver part kender (ofte er det [K 5] ), og den anden beregnes ud fra det kendte og længden af ​​beskeden [3] [4] : , hvor  er den heltallige del af tallet , og  er længden af ​​beskeden.

Krypteringsalgoritme

Mere detaljeret er krypteringsalgoritmen i disse notationer som følger:

1) de første tegn skrives i den første linje fra venstre mod højre (i eksemplet ovenfor: " ETOSHI "); 2) vi skriver følgende tegn i anden linje, indtil vi udfylder den osv.; 3) hvis alle tegnene er skrevet ud, men der er tomme celler tilbage, skal du udfylde dem med mellemrum eller andre symboler efter aftale (f.eks. for meddelelsen " VI ER ANgrebet " får vi en tabel (se nedenfor), hvor , og en stjerne står i stedet for det manglende tegn); 4) hvis ikke alle symboler er skrevet ud, og tabellen er udfyldt, betyder det, at der er begået en fejl ved valg af størrelser; 5) udvid nu teksten i kolonner (" NAUATYUSAT_K " * - i eksemplet nedenfor) [3] [4] . __________________________________________ | | | | | | |__| H | A | C |__ |__ | A | T | A | K | | | Ved | Yu | T | * | | __________________________________________

Dekryptering og dekryptering

Til at tyde meddelelsen brugte adressaten en pind, der i størrelse ligner afsenderens pind, hvorpå han viklede pergamentet.

Fordelen ved denne chiffer er dens enkelhed og fravær af fejl. Det kan dog nemt dekrypteres . En måde at dekryptere algoritmen på, blev for eksempel foreslået af Edgar Allan Poe i A Few Words on Secret Writing [5] . Essensen af ​​metoden er, at uden at kende pindens nøjagtige diameter, kan du bruge en kegle med variabel diameter og flytte pergamentet med beskeden langs dets længde, indtil teksten begynder at blive læst - på denne måde dekrypteres nøglen - vandrerens diameter.

Dekrypteringsalgoritme

Lad der være chiffertekst:

« RNOAYIKESE_KVA »

Vandringscifferet blev brugt med antallet af rækker: 3, kolonner: 5 (det vil sige , , ). Under kryptering blev aflæsningen udført i kolonner, og i hver kolonne var der 3 tegn [3] [6] .

1. Lad os opdele vores chiffertekst i bogstaver, idet vi tager hensyn til mellemrummene (" RNO AYY KES E_K TVA "). 2. Først genopretter vi den første kolonne, for dette skriver vi den første gruppe af bogstaver i den første kolonne fra top til bund. __________________________________________ | | R | * | * | * | * | |__| H | * | * | * | * |__ | Om | * | * | * | * | | __________________________________________ 3. Brug de næste m tegn til at gendanne den anden kolonne. __________________________________________ | | R | A | * | * | * | |__| H | s | * | * | * |__ | Om | th | * | * | * | | __________________________________________ 4. Efter gendannelse af alle kolonner, vil det være muligt at læse teksten - " ROCKET TROOPS ". __________________________________________ | | R | A | K | E | T | |__| H | s | E | _ | I |__ | Om | th | C | K | A | | __________________________________________

Historie

Scytalen som et værktøj til at kryptere beskeder blev opfundet af spartanerne i det 3. århundrede f.Kr. e. [3] . Men tidligere historiske dokumenter vidner om, at begrebet i sig selv havde en anden betydning i lang tid og endda muligvis en anden oprindelse ( etymologi ). På russisk kunne det have givet mening: "et værktøj til læsning."

Ifølge Thomas Kelly går den tidligste kendte skriftlige optegnelse af ordet tilbage til 650 f.Kr. e. og tilhører den græske digter Archilochus [7] . Kun et par linjer har overlevet, hvor ordet "vandrende" bruges enten i betydningen af ​​en skriftlig besked viklet rundt om en pind for at lette transporten, eller slet ikke har noget at gøre med en håndskrevet besked [8] . Den næste omtale sker 175 år senere i Pindar [9] . I den bruges vandreren til at formidle et digt fra en person til en anden, for hvem det er skrevet. Teksten var højst sandsynligt ukrypteret, da der ikke er nogen åbenbar grund til dette:

"... at vandre er en pålidelig måde at formidle lyshårede musers tanker ..."

Yderligere henvisninger til udtrykket går tilbage til slutningen af ​​det 5.-4. århundrede f.Kr. e. [3] [10] . Det bruges i skuespil skrevet af Aristophanes (Fuglene - 414 f.Kr. og Lysistrata - 411 f.Kr.) og Nicophon (Afrodites fødsel). På dette tidspunkt var Athen og Sparta i fjendskab med hinanden (den peloponnesiske krig (431-404 f.Kr.), men der er ingen pålidelige beviser for brugen af ​​vandrere under krigen med det formål at udveksle krypterede beskeder. I stykket "Fugle", forfatteren nævner, at Athens indbyggere begyndte at efterligne spartanerne i brugen af ​​vandringer, men fra Nikifon var der kun et lille fragment af hans arbejde tilbage, hvorfra det er svært at bestemme den nøjagtige betydning af udtrykket, men det har absolut intet med kryptografi at gøre [11] .

De græske historikere Xenophon og Thukydid , samtidige med Aristophanes og Nicophon , beskrev en periode på 70 år fra den peloponnesiske krig til 362 f.Kr. e. - den periode, hvor Sparta deltog i næsten alle militære konflikter fra Sicilien til Lilleasien . I denne periode var der mere end nogensinde brug for et kommunikationsmiddel mellem lederne af tropper placeret uden for staten og deres hjemland. Begge historikere giver adskillige eksempler på brugen af ​​scytale som et kommunikationsmiddel, men der er ikke en eneste omtale af brugen af ​​denne enhed som et middel til at beskytte information. I " Historien om den peloponnesiske krig " af Thukydides kan der findes 10 referencer til meddelelser af denne art. I fire tilfælde blev ordrerne sendt gennem breve, og i yderligere fem - mundtligt. Det tiende eksempel siger, at vandreren blev sendt fra Sparta til et medlem af rådet , Pausanius , som var i udlandet på et uofficielt besøg. Det er også kendt, at Pausanias svarede på denne besked. Men ikke desto mindre, selv i dette tilfælde, er der ingen grund til at betragte vandreren som et middel til kryptobeskyttelse givet et halvt århundrede senere. For Thukydides selv betød "vandrende" blot almindelig tekst uden nogen kodning [10] .

Xenophon's History of Greece nævner atten tilfælde af kommunikation mellem kommandanter uden for byen og herskerne i Sparta. I 11 af dem er det umuligt at fastslå, hvordan beskederne blev transmitteret, i andre 6 er det tydeligt angivet, at ordrerne blev leveret mundtligt. Det 18. eksempel siger, at beskeden blev skrevet og indeholdt følgende linjer [12] :

"Trugene er døde. Mindar døde. Besætningen sulter. Hvordan kan vi ikke vide det"

Det er kendt, at denne besked ikke nåede Sparta, athenerne opsnappede den og var i stand til at læse den. Der er dog heller ingen direkte indikation af, hvordan det blev transmitteret – i almindelig tekst eller krypteret.

For første gang bruger Xenophon udtrykket "vandrende" i forhold til begivenhederne i 397 f.Kr. e., da de spartanske embedsmænd blev opmærksomme på, at en vis Kinadon besluttede at lave et kup og gribe magten. For at gribe ham uden for byen uden at vække opmærksomhed, sendte de ham til Avlon under påskud af at bringe folk derfra, hvis navne var skrevet på den skytale, han fik [13] . I yderligere to tilfælde bruger Xenophon dette udtryk i betydningen "besked" [14] .

Udtrykket "vandrere" er også indirekte nævnt i den byzantinske lærde Photius' skrifter ( ca. Det blev brugt af pengeudlånere i det gamle Sparta. Ågermanden beholdt den ene vandrer med kontraktvilkårene med sig, og den anden blev hos den anden part i transaktionen. En anden vandrer som en slags anordning findes i værkerne af den mest berømte elev af Aristoteles - Theophrastus . I hans fortolkning blev det brugt i retssager for at undgå uretfærdig behandling af de tiltalte. Denne omtale er dog så flygtig, at det er vanskeligt at vurdere vandrernes betydningsgrad [15] .

Den første antikke forfatter, der troede, at vandreren blev brugt i det gamle Sparta som et middel til at beskytte information, var lederen af ​​det Alexandriske bibliotek, Apollonius af Rhodos (midten af ​​det tredje århundrede f.Kr.). Det vides ikke med sikkerhed på grundlag af, hvad han kom med til en sådan konklusion, men det var hans definition, der fik universel anerkendelse [16] . Lidt senere blev der skrevet en anden afhandling - "På den berygtede pind for meddelelser", en grammatik af Aristophanes fra Byzans (ca. 257-180 f.Kr.), som også var direktør for det Alexandriske bibliotek, og på det tidspunkt var en af ​​de de fleste lærde mennesker på sin tid [17] var dens definition dog ikke udbredt, og yderligere henvisninger til vandrere antydede det allerede som en enhed til at indkode information.

Beskrivelse af vandrernes arbejde af Plutarch (50-120 e.Kr.):

Og at vandre er, hvad det er. Sender til stedet for tjeneste for flådens chef eller landstyrker, tager eforerne to rundpinde af nøjagtig samme længde og tykkelse. Den ene holder de for sig selv, den anden giver de til de afgående. Disse pinde kaldes vandrere. Når eforerne skal fortælle en eller anden vigtig hemmelighed, skærer de en lang og smal stribe papyrus ud, som et bælte, snor den rundt om deres vandrer og efterlader ikke et eneste hul på den, så hele stokkens overflade er dækket af denne strimmel. Derefter, idet de efterlader papyrusen på vandreren, som den er, skriver de, hvad de skal bruge på den, og efter at have skrevet, fjerner de strimlen og sender den til kommandanten uden en pind. Da bogstaverne på den står uden nogen forbindelse, men er spredte i uorden, kan han kun læse, hvad der står skrevet ved at tage sin vandrer og vikle en afskåret strimmel rundt om den, placere dens snoninger i samme rækkefølge, så han bevæger øjnene rundt. stokken og bevægelse fra den forrige til den næste, har et sammenhængende budskab foran dig. En papyrusstrimmel kaldes ligesom en træpind "vandrende", ligesom den genstand, der måles, kaldes efter målet.

- Plutarch , sammenlignende liv ( Lysander ); om. M. E. Sergeenko

Kommentarer

  1. ↑ Diameteren af ​​tryllestaven blev normalt taget som krypteringsnøglen og var kendt af begge parter.
  2. ↑ Diagrammet efter dette afsnit viser en tabel. Antallet af bogstaver i en række af tabellen bestemmes af længden af ​​pinden
  3. ↑ Meddelelsen skrives fra venstre mod højre. Efter at have nået den højre ende af pinden, drejer den om sin akse, og skrivningen fortsætter i samme retning - fra venstre ende af pinden til højre
  4. ↑ Aflæsning udføres af kolonner fra top til bund, startende fra kolonnen længst til venstre i den resulterende tabel
  5. ↑ Bestemt af pinddiameter

Noter

  1. ↑ Historie . American Cryptogram Association. Hentet 3. november 2016. Arkiveret fra originalen 4. november 2016.
  2. ↑ 1 2 Semenenko, 2010, s. 180
  3. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Dorichenko, 1994, s. 15-19
  4. ↑ 1 2 3 Semenenko, 2010, s. 191-200
  5. ↑ Edgar Allan Poe. Et par ord om hemmelig skrivning. - C. to første afsnit.
  6. ↑ Semenenko, 2010, s. 199
  7. ↑ Diels, 1934, s. 69
  8. ↑ Oversættelsen er den af ​​John M. Edmonds. Greek Elegy and Iambus 2 / William Heinemann Ltd og Cambridge, Mass. - London: Harvard University Press, 1961. - S. 145.
  9. ↑ Oversættelsen er John E. Sundays. Pindar / William Heinemann Ltd og Cambridge, Mass. - London: Harvard University Press, 1961. - S. 64-65.
  10. ↑ 1 2 Thukydid. Historie I. 131. 1.
  11. ↑ Kelly, 1998 , s. 244-260.
  12. ↑ Xenophon, græsk historie I. 1. 15-27.
  13. ↑ Xenophon, græsk historie III. 3.7.
  14. ↑ Xenophon, græsk historie V. 2. 37-40.
  15. ↑ Oversættelsen er JJKeaneys. Theophrastus om græsk retspleje / American Philological Association. - 1974. - S. pp. 179-194.
  16. ↑ Skoleleksikon "Russika". Historien om den antikke verden, s.502 - 520
  17. ↑ Kelly, 1998 , s. 254.

Litteratur

Links