Оценки вероятностей появления букв русского языка и пробела

А	Б	В	Г	Д	Е,Ë	Ж		И	Й	К
0,069	0,013	0,038	0,014	0,024	0,071	0,007	0,016	0,064	0,010	0,029
Л	М	Н	О	П	Р	С	Т	У	Ф	X
0,039	0,027	0,057	0,094	0,026	0,042	0,046	0,054	0,023	0,003	0,008
Ц	Ч	Ш	Щ	Ъ	Ы	Ь	Э	Ю	Я	_
0,005	0,012	0,006	0,004	0,001	0,015	0,013	0,002	0,005	0,017	0,146

Примечание. Оценки получены на основе анализа научно-технических и художественных текстов общим объемом более 1 млн. символов.

Для того чтобы установить однозначное соответствие между сим­волами нашего алфавита и двузначными числами зашифрованного сооб­щения, исходя только из анализа частоты появления последних, нужен очень большой текст. Поэтому задача дешифрования шифра простой за­мены в случае небольших текстов не имеет простого алгоритма решения. Это скорее творческий процесс, требующий большого терпения и хоро­шего знания языка. При дешифровании простой замены может оказаться также полезной таблица 2.4, содержащая частоты встречаемости различ­ных пар, подряд идущих символов (биграмм).

Проанализировав диагональные элементы этой таблицы, можно заметить, что пара «НН» встречается гораздо чаще других пар, состоящих из одинаковых букв. Это позволяет на относительно небольшом тексте почти однозначно определить, какому числу соответствует буква «Н». Можно подметить и другие полезные закономерности.

Ме­тоды шифрования заменой (подста­новкой) заключаются в том, что сим­волы исходного текста (блока), запи­санные в одном алфавите, заменяются символами другого алфавита в соответ­ствии с принятым ключом преобразо­вания.

Одним из простейших методов яв­ляется прямая замена исходных сим­волов их эквивалентом из вектора за­мен. Для очередного символа исход­ного текста отыскивается его местопо­ложение в исходном алфавите. Экви­валент из вектора замены выбирается как отстоящий на полученное смеще­ние от начала алфавита. При де­шифровании поиск производится в векторе замен, а эквивалент выбира­ется из исходного алфавита. Текст, получен­ный таким методом, имеет срав­нительно низкий уровень зашиты, так как исходный и шифрованный тексты имеют одинаковые статистические характеристики.

Система шифрования Вижинера. Более стойкой в отношении раскрытия является схема шифрования, ос­нованная на использовании таблицы Вижинера (см. табл. 2.5). Таблица пред­ставляет собой квадратную матрицу с числом элементов n, где n — количе­ство символов в алфавите. В первой строке матрицы записываются буквы в порядке очередности их в алфавите, во второй — та же последовательность букв, но со сдвигом влево на одну позицию, в третьей — со сдвигом на две позиции и т. д. Освободившиеся места справа заполняются вытесненными влево буквами, записываемыми в естественной последовательности.

Таблица 2.5

Таблица шифрования

АБВГДЕ	…………………………	ЭЮЯ
БВГДЕЖ	…………………………	ЮЯА
ВГДЕЖЗ	…………………………	ЯАБ
ГДЕЖЗИ	…………………………	АБВ
ДЕЖЗИК	…………………………	БВГ
ЕЖЗИКЛ	…………………………	ВГД
………..	…………………………	…
………..	…………………………	…
ЯАБВГД	…………………………	ЬЭЮ

Для шифрования текста устанавливается ключ, представляющий со­бой некоторое слово или набор букв. Далее из полной матрицы выбира­ется подматрица шифрования, включающая, например, первую строку и строку матрицы, начальной буквой которой являются последовательно буквы ключа (табл. 2.6), например НЕБО.

Таблица 2.6