Шифр Гронсфельда (Onsj Ijkuvsyl,;g)

Перейти к навигации Перейти к поиску

Шифр Гронсфельда — полиалфавитный подстановочный шифр создан графом Гронсвельдом (руководителем первой дешифровальной службы Германии) в XVII веке. Шифр можно считать усовершенствованием шифра Цезаря (надежность) и Виженера / Бофора (скорость).

Описание

[править | править код]

Ключ

[править | править код]

Длина ключа (K) должна быть равной длине исходного текста. Для этого циклически записывают ключ до тех пор, пока его длина не будет соответствовать длине исходного текста.

Шифрование

[править | править код]
Таблица Гронсфельда

Каждый символ Mi открытого текста M нужно на Ki (соответствующий символ ключа K) шагов сдвинуть вправо.
Или пользуясь таблицей Гронсфельда (Tx y, где x — номер строки, а y — номер столбца и отсчет ведется с нуля):
каждый символ Ci шифротекста C находится на пересечении столбца y, первый (заголовочный) символ которого равен соответствующему символу открытого текста Mi, и Ki-й (соответствующей цифры ключа) строки — (TKi y)

Дешифрование

[править | править код]

Каждый символ (Ci) зашифрованного текста C нужно на Ki (соответствующий символ ключа K) шагов сдвинуть влево.
Или пользуясь таблицей Гронсфельда (Tx y, где x — номер строки, а y — номер столбца и отсчет ведется с нуля):
нужно в Ki (i-ая цифра ключа K) строке найти символ, который равен соответствующему символу шифротекста (TKi y = Ci), и первый (заголовочный) элемент столбца будет i-ый символ открытого текста.

Пример

[править | править код]

Пусть дан исходный текст: M = «GRONSFELD»
и ключ: K = «2015»

Ключ

[править | править код]

Длина слова — 9 символов, значит и длина ключа также должна равнятся 9 символам.
K = «201520152»

Шифрование

[править | править код]
  • M1 = «G».
  • y = 6 (y — номер столбца)
  • K1 = 2
  • С1 = T2 6 = «I»
    C += «I» (C = «I»)
  • M2 = «R».
  • y = 17
  • K2 = 0
  • С2 = T0 17 = «R»
    C += «R» (C = «IR»)

. . . . . . . . .

  • M9 = «D»
  • y = 3
  • K9 = 2
  • С9 = T2 3 = «F»
    C += «F» (C = «IRPSUFFQF»)

Шифротекст (C) — «IRPSUFFQF»

Дешифрование

[править | править код]
  • C1 = «I».
  • x = K1 = 2
  • y = 6 (y — индекс встречи Cn на x строке)
  • M += «G» (M = «G»)
  • C2 = «R»
  • x = K2 = 0
  • y = 17
  • M += «R» (M = «GR»)

. . . . . . . . .

  • C9 = «F»
  • x = K9 = 2
  • y = 3
  • M += «D» (M = «GRONSFELD»)

Дешифрованный текст (M) — «GRONSFELD»

Реализация

[править | править код]

Python

[править | править код]
Код
A = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' * 2  # алфавит


def f(text, k, op):
    k *= len(text) // len(k) + 1
    text = text.upper()
    return ''.join([A[A.index(j) + int(k[i]) * op] for i, j in enumerate(text)])


def encrypt(message, key):
    return f(message, key, 1)


def decrypt(ciphertext, key):
    return f(ciphertext, key, -1)


print(encrypt('GRONSFELD', '2015'))  # шифрование
print(decrypt('IRPSUFFQF', '2015'))  # расшифровывание

C#

[править | править код]
Код
string key = "2015", text = "gronsfeld";
string abc = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz", newKey = key, result = "";
bool encode = true;
int op = encode ? +1 : -1, offset, indexOf = 0;
while (newKey.Length < text.Length)
{
    newKey += key;
}
if (newKey.Length > text.Length)
{
    newKey = newKey.Substring(0, newKey.Length - (newKey.Length - text.Length));
}
            
for (int i = 0; i < text.Length; i++)
{
    indexOf = abc.IndexOf(text[i]);
    if (indexOf != -1)
    {
        offset = abc.IndexOf(text[i]) + (Convert.ToInt32(newKey[i]) - 48) * op;
        if (offset >= abc.Length)
            offset = offset - abc.Length;
        else if (offset < 0)
            offset = abc.Length + offset;
        result += abc[offset];
    } else
        result += text[i];
}

JavaScript

[править | править код]
Код
//Этот код работает в консоли браузера, если его скопировать и вставить туда.
var alphabet = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ';		//Строка алфавита

//Одна функция из двух отсюда: https://codepen.io/the405/pen/ZOxwrr
function Gronsfeld(m, key, mode, a) {
	//Шифр Гронсфельда - шифрование/дешифрование
	//	m - сообщение или шифртекст;
	//	key - ключ,
	//	a - строка с алфавитом
	//	mode - режим. "encrypt" (по умолчанию), "decrypt" - для дешифрования.
	var result = "";	//пустая строка результата, для заполнения.
	for (var i = 0; i < m.length; ++i) {//для каждой буквы сообщения/шифротекста
		if(typeof a !== 'undefined'){	//если указан алфавит - шифруем/дешифруем этим коротким кодом
			var ki = parseInt(key[( (i>=key.length) ? i % key.length : i)]);	//подгоняем ключ
			ki = (mode === 'decrypt') ? -ki : ki;								//-k[i] при дешифровании
			//шифрование: ( m[i] + k[i] ), дешифрование: ( m[i] - k[i] ) = ( m[i] + (-k[i]) )
			result += a[ ( ( a.indexOf( m[i] ) + ki ) ) ];
		}else{	//если алфавит не указан, попробуем шифрование/дешифрование - по коду символов
			var c = m[i].charCodeAt(0);		//код i-того символа текста/шифртекста
			var counter = ( (i>=key.length) ? i% key.length : i );
			if((typeof mode === 'undefined') || mode==='encrypt'){
				if (c >= 97 && (parseInt(c) + parseInt(key[counter])) > 122) {			// строчные
					result += String.fromCharCode(
						parseInt(96) + parseInt((parseInt(c) + parseInt(key[counter]) - parseInt(122)))
					);
				} else if (c <= 90 && (parseInt(c) + parseInt(key[counter])) > 90) { 	// прописные
					result += String.fromCharCode(
						parseInt(64) + parseInt((parseInt(c) + parseInt(key[counter]) - parseInt(90)))
					);
				} else { 							//иначе - сдвиг символа
					result += String.fromCharCode(parseInt(c) + parseInt(key[counter]));
				}
			}else if( mode === 'decrypt' ){
				if (c >= 65 && c <= 90) { 			// прописные
					if ((parseInt(c) - parseInt(key[counter])) < 65) {
						result += String.fromCharCode(
							parseInt(91) - parseInt((parseInt(65) - (parseInt(c) - parseInt(key[counter]))))
						);
					}
					else {
						result += String.fromCharCode(parseInt(c) - parseInt(key[counter]));
					}
				} else if (c >= 97 && c <= 122) {	// строчные
					if ((parseInt(c) - parseInt(key[counter])) < 97) {
						result += String.fromCharCode(
							parseInt(123) - parseInt((parseInt(97) - (parseInt(c) - parseInt(key[counter]))))
						);
					}
					else {
						result += String.fromCharCode(parseInt(c) - parseInt(key[counter]));
					}
				}else {								//иначе - просто символ
					result += String.fromCharCode(c);
				}
			}
		}
	}
	return result;	//возврат строки шифротекста/текста.
}
//Тест
// # шифрование 		- c указанным алфавитом
console.log(	Gronsfeld( 'GRONSFELD', '2015', 'encrypt', alphabet ), "- шифрование с алфавитом"		);
// # расшифровывание 	- с указанным алфавитом
console.log(	Gronsfeld( 'IRPSUFFQF', '2015', 'decrypt', alphabet ), "- дешифрование с алфавитом"		);
// # шифрование 		- по умолчанию, без алфавита и без указания 'encrypt'
console.log(	Gronsfeld( 'GRONSFELD', '2015' ),	"- шифрование без алфавита и указания 'encrypt'"	);
// # успешное расшифровывание 		- без алфавита
console.log(	Gronsfeld( 'IRPSUFFQF', '2015', 'decrypt' ), "- дешифрование без алфавита"				);
// # шифрование 		- без алфавита, с маленькими буквами
console.log(	Gronsfeld( 'gronsfeld', '2015', 'encrypt' ), "- шифрование строчных - без алфавита"		);
// # расшифровывание 	- без алфавита, с маленькими буквами.
console.log(	Gronsfeld( 'irpsuffqf', '2015', 'decrypt' ), "- дешифрование строчных - без алфавита"	);
Источник — https://ru.wikipedia.org/wiki/Шифр_Гронсфельда