Szyfr Nihilistów

Szyfr Nihilistów – szyfr podstawieniowy z podwójnym kluczem używany przez członków rosyjskiego ruchu nihilistów w 2 połowie XIX wieku.

Szyfrowanie i rozszyfrowywanie

Do zaszyfrowania tekstu używa się dwóch słów-kluczy (np. klucz 1: WIKIPEDIA, klucz 2: SZACHY).

Przy pomocy pierwszego klucza tworzy się szachownicę Polibiusza – w komórki tabeli należy wpisać najpierw słowo-klucz (opuszczając powtarzające się litery – w przykładzie literę I), a następnie uzupełnić tabelę pozostałymi literami alfabetu. Litera J nie występuje w szachownicy – w tekstach szyfrowanych zastępuje ją litera I.

	1	2	3	4	5
1	W	I	K	P	E
2	D	A	B	C	F
3	G	H	L	M	N
4	O	Q	R	S	T
5	U	V	X	Y	Z

Używając powstałej tablicy przeprowadza się pierwsze szyfrowanie tekstu jawnego (np. SZYFROWANIE Z DWOMA KLUCZAMI).

Litery należy zamienić na dwucyfrowe liczby opisujące ich położenie na szachownicy (w układzie wiersz+kolumna).

S	Z	Y	F	R	O	W	A	N	I	E	Z	D	W	O	M	A	K	L	U	C	Z	A	M	I
44	55	54	25	43	41	11	22	35	12	15	55	21	11	41	34	22	13	33	51	24	55	22	34	12

Teraz, używając szachownicy i drugiego słowa-klucza, należy stworzyć klucz numeryczny, który będzie potrzebny do drugiego przekształcenia tekstu szyfrowanego.

S	Z	A	C	H	Y
44	55	22	24	32	54

Klucz numeryczny wpisuje się pod liczbami szyfru tyle razy, aby wyrównać długość tekstu zaszyfrowanego, a następnie dodaje się do siebie liczby tekstu i klucza.

szyfr według klucza 1		44	55	54	25	43	41	11	22	35	12	15	55	21	11	41	34	22	13	33	51	24	55	22	34	12
klucz 2	+	44	55	22	24	32	54	44	55	22	24	32	54	44	55	22	24	32	54	44	55	22	24	32	54	44
szyfr ostateczny	=	88	110	76	49	75	95	55	77	57	36	47	109	65	66	63	58	54	67	77	106	46	79	54	88	56

Po dodaniu liczb z pierwszego szyfrowania i klucza numerycznego powstaje ostatecznie zaszyfrowany tekst:
88, 110, 76, 49, 75, 95, 55, 77, 57, 36, 47, 109, 65, 66, 63, 58, 54, 67, 76, 106, 46, 79, 54, 88, 56.

Odbiorca zaszyfrowanego tekstu zna oba słowa klucze, więc tworzy szachownicę i klucz numeryczny, odejmuje liczby klucza numerycznego od liczb z otrzymanego tekstu, a następnie przy pomocy szachownicy odczytuje tekst jawny.

Odporność na złamanie

Mimo pozornej złożoności szyfr nie był zbyt odporny na złamanie, co wykorzystywali kryptoanalitycy carskiej tajnej policji politycznej - Ochrany. Liczby szyfru wysyłano wypisując je po kolei i oddzielając przecinkami. Jeżeli kryptoanalityk znał podstawy szyfru, to liczba trzycyfrowa wskazywała, że dodano do siebie liczby większe niż 50. To z kolei znaczyło, że litera tekstu jawnego i litera, na podstawie której utworzono daną liczbę klucza numerycznego, leżały w prawej dolnej ćwiartce szachownicy. Ogólnie – im wyższa była liczba, tym niżej najprawdopodobniej leżały na szachownicy obie litery. Ułatwiało to znalezienie klucza.

Choć szyfr Nihilistów nie dawał pewnego zabezpieczenia szyfrowanych tekstów, zawarta w nim idea podwójnego przetwarzania tekstu przetrwała. Radzieccy kryptolodzy tworząc w latach 20 i 30 XX w. szyfry dla swoich agentów wywiadu korzystali z podstaw tego szyfru rozwijając go i komplikując. Jednym z lepszych szyfrów opartych jego zasadach był tzw. szyfr Ramsaya używany przez siatkę radzieckich szpiegów w Japonii w latach 1935-41. Również na bazie szyfru Nihilistów powstał szyfr VIC, uznawany za najlepszy w historii szyfr ręczny (czyli taki, w którym do szyfrowania nie używano żadnych urządzeń mechanicznych lub elektrycznych).

Bibliografia

David Kahn: Łamacze kodów. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 2004. ISBN 83-204-2746-0.
Андрей Синельников: Шифры и революционеры России. [dostęp 2017-01-25]. (ros.).
Андрей Синельников: Шифры советской разведки. [dostęp 2017-01-25]. (ros.).