Substitucn

1
Substitucní šifry
2
Substitucní šifra

• Substitucní šifra je druh šifry, kdy se nahrazuje
  každý znak otevreného textu jiným znakem
  šifrovaného textu. Aby príjemce získal otevrený
  text, musí na zašifrovaný text použít inverzní
  substituci.

3
Hebrejské šifry

• Nejznámejší hebrejské šifry jsou
• Atbaš
• Albam
• Atbah.

4
ATBAŠ

• Šifra Atbaš (Átbaš, Atbash) pochází z doby okolo
  roku 500 pr. n. l., používá písmena hebrejské
  abecedy v substitucním systému, kdy se každé
  písmeno zamenuje za jiné, ležící ve stejné
  vzdálenosti od opacného konce abecedy. Jinými
  slovy, první písmeno je nahrazeno posledním,
  druhé predposledním atd. Princip šifry je
  naznacen už v samotném názvu, nebot písmena
  A-T-B-Š jsou postupne prvním (alef), posledním
  (thav), druhým (bet) a predposledním (šin)
  písmenem hebrejské abecedy. 
• http//www.braingle.com/brainteasers/codes/atbash.
  php

5
ABAŠ v Bibli

• Užití V biblických textech, kde je v knize
  Jeremjáš nekolikrát místo slova Babel (Babylon
  ???) použito slovo Šéšak (???). (V hebrejské
  abecede je B (bet) druhé písmeno a L (lamed)
  dvanácté písmeno, Š (šin) je pak druhé písmeno od
  konce a K (kaf) dvanácté písmeno od konce). Také
  slovo Kasdim (angl. Chaldeans ????? tak
  nazývali Rekové obyvatele cásti Novobabylónské
  ríše) je prepsáno jako Lev Kamai (?? ???).

6
ALBAM

• Je taktéž systém nahrazující jednotlivá písmena,
  ale jiným zpusobem. Hebrejská abeceda byla
  rozdelena na dve poloviny, kde se první písmeno
  první poloviny nahrazovalo prvním písmenem druhé
  poloviny, druhé písmeno první poloviny
  nahrazovalo druhé písmeno druhé poloviny.

7
ALBAM
The ALBaM Code The ALBaM Code The ALBaM Code The ALBaM Code
alef 1 12 lamed
beit 2 13 mem
gimmel 3 14 nun
dalet 4 15 samech
heh 5 16 ayin
vav 6 17 peh
zayin 7 18 tzadie
chet 8 19 kuf
tet 9 20 reish
yud 10 21 shin
kaf 11 22 tav
8
ATBAH

• Byl z techto zpusobu nejzajímavejší. Prvních 9
  písmen hebrejské abecedy bylo šifrováno tak, že
  se písmena ocíslovala od 1 do 9 a nahradila
  znakem, jenž mel poradové císlo odpovídající
  císlem doplnku císla do 10. Dalších 9 písmen
  substituce bylo nahrazeno obdobným zpusobem, byly
  doplneny do hebrejské císlice 100. V dekadické
  soustave by to znamenalo, že by se delal doplnek
  do císla 28. V naší abecede by toto odpovídalo
  AI, BH, CG, DF,.HB, IA, JR, KQ,..QK,
  RJ. Co by se stalo se znaky, které by odpovídaly
  císlicím od 19 výše není jasné.

9
Kabala

• Mystika Kabaly vytvorila ješte komplikovanejší a
  spekulativnejší formy vcetne šifry gematria
  (prirazuje písmenum císelné hodnoty, scítá je a
  interpretuje výsledky), notarikon (chová se
  k písmenum jako ke zkratkám celých slov) a
  temurah (sada zámen podobne jako atbah).  
• Zašifrované mystické výroky Kabaly ve spojení
  s prítomností šifer v kanonických náboženských
  textech vytvárejí kolem kryptografie auru
  nadprirozena a to až do dnešní doby. 

10
Výsledky

• Stredoveký vyznavac kabaly Nechunya ben HaKanah
  našel prý s použitím šifry Atbah ctyricet dva
  písmen dlouhé pravé jméno Boha, také délku
  lunárního cyklu a dokonce i stárí vesmíru.

11
Césarova šifra

• Princip tohoto šifrování je založen na tom, že
  každé písmeno zprávy je behem šifrování zameneno
  za písmeno, které se abecedne nachází o pevne
  urcený pocet míst dále.

12
Césarova šifra

• Tuto šifru používal pro vojenskou komunikaci
  Julius César a popsal ji v Zápiscích o válce
  galské. César používal posun o tri místa, obecne
  je ale za Césarovu šifru oznacováno jakékoli
  šifrování na principu prostého posunu
  písmen(znaku) o konstantní hodnotu. I když je
  tato šifra z dnešního hlediska snadno
  rozluštitelná a pro jednoduchost
  šifrování/dešifrování bývá casto používána detmi,
  Julius César ji s úspechem používal pri svých
  vojenských taženích.
• Pro vážné úkoly se tato šifra dnes neužívá a
  slouží pouze k školním demonstracím slabin
  jednoduchých substitucních šifrovacích systému.

13
Úkol pro vás

• Wrwr mh qhmmhgqrgxvvl vliud. Eodkrsuhml n
  urcoxvwhql.

14
Evropa 12.-13.století

• Cesta k substitucním šifrám vedla nejprve pres
  vlastní vývoj v klášterech a pozdeji bylo
  doplneno studiem antické literatury (kniha
  Suetonia, kde se popisuje Caesarova a Augustova
  šifra). Není znám vliv arabského sveta.

15
Evropa 12. - 13.století

• Substitucní šifry se používaly témer 150 let.
  Na obrázku je dopis neapolského krále Roberta I.
  (1275-1343) . Dopis byl napsán 13. cervna 1332 ve
  Vídni a byl poslán do Avignonu (sídla
  vzdorpapeže). Zpráva obsahuje duležité sdelení o
  dohode mezi Rakouskem, Uherskem a Ceským
  královstvím.

16
Benátské knížectví

• V benátském archívu je dochován spis z roku 1226,
  kde tecky nebo krížky nahrazují samohlásky
  v nekterých vybraných slovech.
• Fl.r-nc-
• Snaha zakrýt samohlásky v textu byla dále
  zdokonalena zámennou samohlásek za jiná písmena.
• PRÍKLAD A E I O U
• B D P G Q

17
Jan Hus z Kostnice (1415)

• Pravdepodobne prvním dochovaným dokladem o
  používání šifer v Cechách jsou listy Mistra Jana
  Husa z Kostnice.
• Jeho šifrový systém byl velice jednoduchý,
  šifroval pouze samohlásky a to tak, že je
  nahradil písmenem, které jej v abecede následuje.
  
• Místo A psal B, místo E
• napsal F atd. OKO, ALBATROS by zašifroval jako
  MKM, BLBBTRMS.

18
Útoky na substitucní šifru

• Nejslabším místem substitucní šifry je
  skutecnost, že ruzné znaky se vyskytují v textu
  s ruznou frekvencí.
• Prvním, kdo si tohoto všiml, byli arabští
  teologové, kterí zkoumali, které z výroku
  Mohamedových jsou autentické.

19
Filozof Arabu

• První popis luštení tajných zpráv pomocí obecné
  techniky pochází z 9. století od ucence jménem
  Abú Jasúf Jaqúb ibn Isháq ibn as-Sabbáh ibn
  omrán ibn Ismail al-Kindí, známý jako filozof
  Arabu.
• Venoval se lékarství, astronomii, jazykovede,
  hudbe, matematice, statistice, arabské fonetice
  a syntaxi, díky cemuž napsal pojednání Rukopis
  o dešifrování kryptografických zpráv, kde jako
  první popsal frekvencní analýzu.

20
Rukopis o dešifrování kryptografických zpráv

• Jedním ze zpusobu, jak rozluštit šifrovanou
  zprávu, známe-li její jazyk, je nalézt odlišný
  otevrený text v tomtéž jazyce, dlouhý alespon na
  arch papíru ci podobne, a spocítat výskyty
  jednotlivých písmen v nem.
• Nejcastejší písmeno nazveme prvním, druhé
  nejcastejší druhým, další tretím a tak dále,
  dokud je nepojmenujeme všechna.
• Pak prohlédneme šifrovaný text, jenž chceme
  rozluštit, a rovnež secteme výskyty symbolu.
  Najdeme nejcastejší symbol a zameníme jej
  písmenem oznaceným jako první ze vzorku
  otevreného textu. Druhý nejcastejší symbol pak
  nahradíme písmenem druhým, následující tretím
  a tak dále, dokud všechny symboly nenahradíme za
  písmena.

21
Šifry

• Lwnvmlf ofhgrgvov qv lwszovmr azhruilezmv akizeb.
  Wlfuzn, av gzpv klxrgfqvgv izwlhg.

22
Šifra 2

• ruertdtuskd rdaqh fo folkmu z kofriherdsc
  zhjyrioto ro fhg fd hrd izo zordidt