Как решить решетку кардано

ТЕРРАКИД

Креативность. Исследования. Деятельность

Шифр «Решетка Кардано»

Автор: КТОН
©, 2012 г.,
мастерская «Фантазеры»,
ГБОУ ЦО № 1811 «Измайлово»

Данный мастер-класс относится к 1 серии научно — образовательного сериала КТОН и является иллюстрацией к нему, помогающий освоить наиболее интересные из известных шифров: Таинственное послание или КТОН разгадывает шифр (1 серия).

Решетка Кардано — инструмент кодирования и декодирования, представляющий собой специальную прямоугольную (в частном случае — квадратную) таблицу-карточку, часть ячеек которой вырезана.

Решетка не имеет жесткого шаблона, она сделана из листа картона или пергамента, или же из тонкого металла. Чтобы обозначить линии письма, бумагу разлиновывают, и между этими линиями вырезают прямоугольные области через интервалы произвольной длины.

Шифратор помещает решетку на лист бумаги и пишет сообщение в прямоугольных отверстиях, в которых помещается отдельный символ, слог или целое слово. Исходное сообщение оказывается разделенным на большое число маленьких фрагментов. Затем решетка убирается, и пустые места на бумаге заполняются посторонним текстом так, чтобы скрываемый текст стал частью другого текста. Такое заполнение требует известного литературного таланта.

Для расшифровки у получателя сообщения должна быть такая же решетка.

Текст записки: Сэр Джон высоко ценит Вас и снова повторяет, что все, что доступно ему, теперь ваше, навсегда. Может ли он заслужить прощение за свои прежние промедления посредством своего обаяния.

Шифрованное послание: В мае Испания направит свои корабли на войну.

Одна из разновидностей решетки Кардано — вращающаяся решетка или сетка.

Вращающиеся решетки бывают квадратными и прямоугольными.

Такие решетки не предполагают, что вписанный текст будет дополняться и дописываться.

Чтобы зашифровать текст таким образом, необходимо приложить решетку к листу бумаги и вписать текст сообщения в вырезанные ячейки, затем повернуть решетку по часовой стрелке и продолжить запись сообщения, потом снова повернуть решетку и т.д.

В итоге мы получаем такого вида таблицу, полностью заполненную буквами:

Для шифрования можно использовать также и прямоугольные решетки, в которые вписываются не отдельные буквы, а части слов или даже небольшие слова. В таком случае шифровальщик не может просто все четыре раза поворачивать решетку по часовой стрелке, поэтому он вначале прикладывает решетку к листу, вписывает слоги, потом поворачивает ее на 180 градусов – вписывает. Затем решетка переворачивается на противоположную сторону и снова прикладывается вначале одним краем, потом– другим.

Преимущество такого вида шифрования заключается в том, что решетка вращения может иметь множество различных шаблонов. В одном квадрате 8Х8 умещается более 4-х миллиардов секретных решеток.

Для того, чтобы составить свою собственную решетку необходимо обратиться к «Квадрату для составления решеток». Он расчерчен на 64 клетки, внутри него также присутствует деление на четыре более крупных квадрата 4Х4. В качестве вырезанных ячеек Вы можете выбрать любые 16 клеток, лишь бы их номера не повторялись дважды.

Важно чтобы при повороте решетки по часовой стрелке вырезанные ячейки не перекрывали друг друга и при этом все поля в итоге должны быть заполнены.

Более наглядно познакомиться с этим и другими шифрами Вы можете здесь: Таинственное послание или КТОН разгадывает шифр (1 серия).

В этом фильме героиня по имени Афортунада (Форта) предлагала прочитать сообщение, написанное ее герою по имени Áртур.

С некоторыми шифрами, используемыми нами в фильме, Вы можете подробнее познакомиться уже сейчас:

А здесь Вы сможете познакомиться другими сериями фильма:

Источник

Решетка Кардана кодирования рукописи Войнич

Решетка Кардана кодирования рукописи Войнич в системе Вектор

Вот что пишут в Интернете по поводу использования решетки Кардана для создания рукописи Войнича. Такой текст достаточно легко создать с помощью шифровального устройства, изобретенного около 1550 года и названного решеткой Кардана. Эта решетка представляет собой таблицу символов, слова из которых составляются при перемещении специального трафарета с отверстиями. Пустые ячейки таблицы обеспечивают составление слов разной длины. С помощью решеток с таблицами слогов из манускрипта Войнича Рагг составил язык смногими, хотя и не всеми, отличительными чертами манускрипта. Для создания книги, подобной манускрипту, ему потребовалось всего три месяца.

Интересно, исходя из какой вышеизложенной версии, строили методику исследований в американском Агентстве национальной безопасности? В начале 80-х и они работали над ее дешифровкой. Естественно такая серьезная организация занималась книгой не чисто из спортивного интереса. Возможно, манускрипт хотели использовать для разработки одного из современных алгоритмов шифрования, которыми так славится это секретное ведомство. Однако их старания так же не увенчались успехом.
Мы же в век компьютеризации не будем заниматься ручным способ создания решеток, а обратимся к системе Вектор с ее развитой графической и кодирующей частью с помощью магических квадратов. Все это делается автоматически и куда с большим размахом. Расшифровать рукопись Войнича нам конечно не удастся, а вот создать что-то подобное нам уже удалось, и вот сейчас попробуем с помощью решетки Кардана (ее принципа) закодировать послание и послать респонденту в Крым. Забегая вперед, скажем, что действительно все получилось.
Пример
Респонденту в Крым нужно направить секретное донесение:
В мае сша направит АВИАНОСЕЦ на Черное море

Фразу (ее части слов, слово целиком) по правилу кардановой решетки нужно спрятать в какой-то текст. Вот первый попавший текст, в который я фразу вставил целиком

ОПИСАНИЯ ГРАВИТАЦИИ И КВАНТОВЫХ ЭФФЕКТОВ В ЕДИНОЙ МОДЕЛИ РЕЛЯЦИОННОГО СТАТИСТИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ.
В современной теоретической физике одной из важных проблем является создание согласованного аппарата, который мог бы адекватно описывать «квантовый» и «гравитационный» пределы. Построение концепции реляционно-статистического пространства времени полагает создание общей модели, включающей в себя физический и математический аппарат теории гравитации (ОТО) и квантовой механики. Рассматриваются новые результаты по формализации в развиваемой концепции. На больших масштабах расстояний и масс возможно искривление пространства-времени. В предложенной модели получена метрика, в первом приближении совпадающая с метрикой Шварцшильда. В слабых полях воспроизводятся все эффекты ОТО. В сильных полях имеются отличия в описании, например, на расстояниях гравитационного радиуса («черные дыры») нет координатной сингулярности. Обсуждаются понятия темной материи и энергии. На малых масштабах выводятся соотношения и уравнения квантовой механики: аналоги соотношения неопределенности и (с использованием формализма Нельсона) уравнение Шрёдингера.В мае США направит АВИАНОСЕЦ НА Черное море
Смысл обычной производной на малых расстояниях здесь утрачивается, и описание задается с помощью пары уравнений, соответствующих комплекснозначнойволновой функции квантовой механики.

Обращаясь к Стат1.txt копируем Дайдж-> сортировка текст по 99-арканному коду.

В результате получаем новый файл с тем же именем, но с расширением dict.

Файл в принципе и есть карданная решетка, у которой двузначные числа (арканы) и есть окна карданной решетки по которой происходит кодирование и декодирование.

DICT: аркан=99 код=0
11
И СТАТИСТИЧЕСКОГО описывать и предложенной приближении совпадающая отличия гравитационного координатной формализма производной уравнений
…
99
включающей расстояний например расстояниях черные понятия

Кодирование: Входим в систему Вектор и диалоге Свертка 2, обращаясь к файлу Стат1.dict задаем фразу, которую нужно передать в спрятанном виде респонденту в Крым. Для этого выполняем команду 2-я строка, 2-столбец Свертка 99 команду «99-я». В итоге получаем фразу свертки чисел с подчислами.

Последняя строка в блоке вывода информации является кодом фразы.
Картинка (ее знаки) в данном случае является декоративной и по ним дешифровать послание невозможно – чисел подкодов в этой случае нет.

Дешифровать – прочитать послание

Возьмем другой пример

В текст вставим слова фразы в любом месте:
В мае Испания направит свои корабли на войну
«на войну» в середине текста поместили, а остальные слова в конце текста.

После сортировки файл получился опять в английской транскрипции

Послание должно быть в этой же транскрипции

В мае Испания направит свои корабли на войну
D vft Bcgfybz yfghfdbn cdjb rjhf,kb yf djqye

Та же фраза по буквам манускрипта Войнич – тут ее уже никто не прочтет.

А прочтет ли эту получатель?
При желании прочесть может:
Надо выше подняться на три два шага выше, текст послания вернуть из английской транскрипции в русской и сохранить в формате Unicode и при получении фразы обратиться к этому тексту.
Получилась в принципе каша дважды масленая.

Возьмем часть текста с Колумбом и поместим его с портретом Колумба (см вставку)
Выполняем сначала в CorelDraw, а потом в Векторе, сделав шрифт тактильно читаемый. Картинку, преобразовав в векторный формат, также можно сделать тактильной.

Источник

Решетка Кардано

Решетка Кардано — это ключ к секретному посланию, как правило, специальная карточка, в которой в определенных местах имеются прорези — ячейки. Чтение зашифрованного послания происходит при наложении на кодированный текст.
Данный метод придуман в 16 веке итальянским математиком Джероламо Кардано.

Решетка Кардано — процесс шифрования с использованием

Решетка Кардано изготавливается из плотной бумаги или картона, в редких случаях из металлических пластин (тонких и легких). Заготовка для ключа разлиновывается, чтобы впоследствии текст письма выглядел естественно. Затем вырезаются прорези в произвольных местах заготовки, абсолютно рандомно.

Шифрующий закрепляет решетку поверх бумаги и вписывает в прорези буквы или даже целые слова того самого секретного сообщения, которое необходимо передать. Таким образом оно раскидывается фрагментарно по всему пространству листа.
После этого, все пространство заполняется произвольным открытым письмом, тем самым, наше скрытое послание становится органичной его частью. Безусловно, придется постараться, чтобы все выглядело естественно.

Тот, кому предназначалось послание, используя копию использованной решетки Кардано, читает скрытое послание.

Основные особенности решетки Кардано

Данный способ сокрытия информации имеет три отличительные особенности:
очень легко применить на практике
при попадании не в те руки произвести расшифровку практически невозможно
очень сложно не зная наверняка заподозрить в имеющемся тексте наличие скрытого послания

Имея на руках всего лишь одну решетку можно 8 разными способами размещения и вращения трафарета зашифровать сообщение.
Можно также попытаться вписать ложное послание повернув сетку, но потом будет вдвойне сложнее создать связный открытый текст, не вызывающий подозрений.

Квадратная форма трафарета

Особый вариант решетки Кардано у нее имеется всего 4 способа расположения. В ней как и положено прорезаются отверстия такого размера, чтобы поместилась ровно одна буква.
Одно правило — ячейки нельзя вырезать так, чтобы при поворотах какие-либо 2 не оказывались в таком же месте во время вращения.

Шифрование с использованием «Мусора»

Процесс шифрования происходит следующим образом:
прикладываем квадрат к бумаге и вписываем часть текста в прорези
вращаем на 90 градусов и повторяем процедуру
в пустые места вписываем произвольные буквы, желательно, того же алфавита

Получается в итоге вот такое послание:

Шифрование без «Мусора»

Разница с предыдущим способом в том, что ячейки вырезаются таким образом, что при поворотах буквы заполняют все пространство квадрата и, по окончанию шифрования, не остается пустого пространства. Требование про отсутствие пар совпадающих прорезей сохраняется.

Как изготовить решетку Кардано?

Для этого можно воспользоваться конструктором например для создания варианта «без мусора» необходимо вырезать цифры по порядку (1,2,3 — ит.д), но только одну из 4х.

Если нужно сделать шаблон с «мусором», то некоторые клетки можно вообще не вырезать.

Минимальное стойкое число стороны квадрата — 8 ячеек, но чем она больше, тем большее число возможных конфигураций решеток появляется и, следовательно, подобрать ключ становится практически невозможно.

Как обнаружить в письме признаки шифрования решеткой Кардано?

Как правило, если шифровальщик не очень добросовестно отнесся к составлению текста сообщения, то текст выглядит достаточно странно и неестественно. Имея достаточное количество образцов переписки можно попытаться восстановить и вырезать аналогичный ключ.
В реальности, самое лучшее решение — это заполучить заветный кусок картона с прорезями.

В случае, если шифрование проведено «без мусора», — то это становится простым шифром перестановки и дешифровка может быть произведена путем частотного криптоанализа.

Источник

Кабинет Информатики

Шифр «Решетка Кардано»

Решётка не имеет жесткого шаблона, она сделана из листа картона или пергамента, или же из тонкого металла. Чтобы обозначить линии письма, бумагу разлиновывают, и между этими линиями вырезают прямоугольные области через интервалы произвольной длины.

Шифратор помещает решетку на лист бумаги и пишет сообщение в прямоугольных отверстиях, в которых помещается отдельный символ, слог или целое слово. Исходное сообщение оказывается разделенным на большое число маленьких фрагментов. Затем решетка убирается, и пустые места на бумаге заполняются посторонним текстом так, чтобы скрываемый текст стал частью другого текста. Такое заполнение требует известного литературного таланта.

Для расшифровки у получателя сообщения должна быть такая же решетка.

Текст записки: Сэр Джон высоко ценит Вас и снова повторяет, что все, что доступно ему, теперь ваше, навсегда. Может ли он заслужить прощение за свои прежние промедления посредством своего обаяния.

Шифрованное послание: В мае Испания направит свои корабли на войну.

Шифрование с помощью решёток применяется для защиты информации, представляющую ценность в течение ограниченного времени (несколько часов). Этот шифр также является перестановочным, т.е. криптограммы этого шифра представляют собой анаграммы открытого текста. Данный метод шифрования активно применялся во время второй мировой войны, и до сих пор используется в качестве армейского шифра.

Алгоритм шифрования

Выбирается число k. Строим квадрат со стороной длины k и заполняем его клетки числами от 1 до k^2:

Поворачиваем квадрат на 90 градус по часовой стрелке и приписываем справа от исходного квадрата:

Поворачивая на 90 градусов по часовой стрелки и добавляя полученный квадрат сначала снизу, а затем слева от предыдущего, получим следующий квадрат со стороной 2k:

В этом квадрате закрасим произвольным образом все цифры, причем каждая цифра может быть закрашена только один раз. Вот например:

Пример
Пусть задан открытый текст: ТЕКСТ ПОСЛЕ ШИФРОВАНИЯ СТАНЕТ НЕПОНЯТНЫМ
В качестве кодирующей решетки возьмем выше взятый пример. В результате запись первого блока (ТЕКСТПОСЛ) запишется с помощью решетки так:

Повторив эту операцию для других трех блоков, повернув перед каждой операции решетку на 90 градусов по часовой стрелки, получим итоговую таблицу:

Из этой таблицы криптограмма получается выписыванием символов по любому маршруту.

Остаётся добавить, что применение решёток Кардано обеспечивает сравнительно высокую степень защиты и уменьшает вероятность того, что сообщение будет прочитано неподготовленным незаконным пользователем. Однако для специалиста взлом такого шифра не представляет особых трудностей.

Чтобы вам было легче разобраться с принципом построения решётки, скачайте приложение Владимира Беглецова «Шифратор решетки Кардано». С помощью этой программы можно генерировать решетку разной размерности, а также кодировать и расшифровывать текстовое сообщение.

Источник