Cifrado de valla ferroviaria

El cifrado de valla ferroviaria (también llamado cifrado en zigzag ) es un tipo clásico de cifrado por transposición . Su nombre deriva de la forma en que se realiza el cifrado, en analogía con una valla construida con rieles horizontales.

Cifrado

En el cifrado de valla de rieles, el texto sin formato se escribe hacia abajo en diagonal en sucesivos "rieles" de una valla imaginaria, luego se mueve hacia arriba cuando se alcanza el riel inferior, hacia abajo nuevamente cuando se alcanza el riel superior, y así sucesivamente hasta que se escribe todo el texto sin formato. afuera. A continuación, el texto cifrado se lee en filas.

Por ejemplo, para cifrar el mensaje 'ESTAMOS DESCUBRIDOS. CORRE DE INMEDIATO.' con 3 "rieles", escribe el texto como:

W. . . mi. . . C . . . r. . . Ud. . . O. . .. mi. r. D . S . O. mi. mi. r. norte. T. norte. mi. . A . . . I . . . V. . . D . . . A . . . C .

(Tenga en cuenta que se omiten los espacios y la puntuación). Luego lea el texto horizontalmente para obtener el texto cifrado:

WECRUO ERDSOERNTNE AIVDAC

Descifrado

Sea el número de rieles utilizados durante el cifrado. Observe que a medida que se escribe el texto sin formato, la secuencia de la posición vertical de cada letra en los rieles varía hacia arriba y hacia abajo en un ciclo repetitivo. En el ejemplo anterior (donde ) la posición vertical se repite con un período de 4. En general, la secuencia se repite con un período de . $N$ $N=3$ $2(N-1)$

Sea la longitud de la cadena a descifrar. Supongamos por un momento que es múltiplo de y sea . Se comienza dividiendo el texto cifrado en cadenas de modo que la longitud de la primera y la última cadena sea y la longitud de cada cadena intermedia sea . Para el ejemplo anterior con , tenemos , por lo que dividimos el texto cifrado de la siguiente manera: $L$ $L$ $2(N-1)$ $K={L \over {2(N-1)}}$ $K$ $2K$ $L=24$ $K=6$

WECRUO ERDSOERNTNE AIVDAC

Escriba cada cadena en una línea separada con espacios después de cada letra en la primera y última línea:

WECRUO ERDSOEERNTNE AIVDAC

Luego se puede leer el texto sin formato en la primera columna, en diagonal hacia arriba, hacia abajo en la siguiente columna, y así sucesivamente.

Si no es un múltiplo de , la determinación de cómo dividir el texto cifrado es un poco más complicada que lo descrito anteriormente, pero el enfoque básico es el mismo. Alternativamente, para simplificar el descifrado, se puede rellenar el texto sin formato con letras adicionales para que su longitud sea múltiplo de . $L$ $2(N-1)$ $2(N-1)$

Si el texto cifrado no ha sido rellenado, pero usted sabe o está dispuesto a aplicar fuerza bruta a la cantidad de rieles utilizados, puede descifrarlo siguiendo los siguientes pasos.

Como se indicó anteriormente, sea la longitud de la cadena que se va a descifrar y sea la cantidad de rieles utilizados durante el cifrado. Agregaremos dos variables, y , donde = el número de diagonales en la valla descifrada, y = el número de espacios vacíos en la última diagonal. $L$ $N$ $x$ $y$ $x+1$ $y$

$1={\frac {L+y}{N+((N-1)*x)}}$

Luego resuelve y algebraicamente, donde ambos valores son el número más pequeño posible. Esto se hace fácilmente incrementando en 1 hasta que el denominador sea mayor que y luego simplemente resolviendo para . Considere el cifrado de ejemplo, modificado para utilizar 6 rieles en lugar de 3. $x$ $y$ $x$ $L$ $y$

W..........V..........O.E....OE...TN..A.....C...R.....A...C...R...S.....E...N.....E....EI......DU...........DR........

El texto cifrado resultante es:

WVO EOETN ACRAC RSENE EIDU DR

Sabemos eso y si usamos podemos resolver la ecuación anterior. $L=24$ $N=6$

$1={\frac {24+y}{6+(5*x)}}$

$1={\frac {18+y}{5*x}}$ Simplifica la fracción.

$1={\frac {18+y}{5*4}}$ Resolver $x$

$1={\frac {18+2}{20}}$ Resolver $y$

Ahora tenemos , y . O bien, 6 rieles, 5 diagonales (4+1) y 2 espacios vacíos al final . Al bloquear los espacios vacíos al final de la última diagonal, podemos simplemente completar Rail Fence línea por línea usando el texto cifrado. $N=6$ $x=4$ $y=2$

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ X _ _ X

WVO EOETN ACRAC _ _ _ _ _ _ _ _ _ X _ _ X

Criptoanálisis

La clave del cifrado es el número de rieles. Si se conoce, el texto cifrado se puede descifrar utilizando el algoritmo anterior. Valores iguales o mayores que , la longitud del texto cifrado, no son utilizables, ya que entonces el texto cifrado es el mismo que el texto sin formato. Por lo tanto, el número de claves utilizables es bajo, lo que permite el ataque de fuerza bruta de probar todas las claves posibles. Como resultado, el cifrado de la valla se considera débil. ^[^{cita necesaria}^] $N$ $N$ $N$ $L$

cifrado en zigzag

El término cifrado en zigzag puede referirse al cifrado de valla ferroviaria como se describe anteriormente. Sin embargo, también puede referirse a un tipo diferente de cifrado descrito por Fletcher Pratt en Secret and Urgent . Se "escribe trazando una hoja de papel en columnas verticales, con una letra en la cabecera de cada columna. Se hace un punto para cada letra del mensaje en la columna correspondiente, leyendo de arriba a abajo de la hoja. Las letras A continuación se cortan las cabeceras de las columnas, se borra la línea y se envía el mensaje de los puntos al destinatario, quien, conociendo el ancho de las columnas y la disposición de las letras en la parte superior, reconstituye el diagrama y lee lo que dice. tiene que decir." ^[1]

Ver también

Referencias

^ Pratt, Fletcher (1939). Secreto y Urgente: La historia de códigos y cifras . Prensa del parque del Egeo . págs. 143-144. ISBN 0-89412-261-4.

Helen Fouché Gaines , Criptoanálisis, un estudio de los cifrados y su solución , Dover, 1956, ISBN 0-486-20097-3

enlaces externos

Asociación Americana de Criptogramas
Página de Black Chamber para cifrar y descifrar el cifrado Rail Fence