зашифровать в код цезаря
Шифр Цезаря
Калькулятор шифрует входной текст на русском языке всеми возможными комбинациями шифра Цезаря. Неалфавитные символы (пробелы, знаки препинания, цифры) — не преобразуются.
Эта страница существует благодаря следующим персонам
Timur
Шифр Цезаря один из наиболее древнейших известных шифров. Схема шифрования очень проста — используется сдвиг буквы алфавита на фиксированное число позиций. Используемое преобразование обычно обозначают как ROTN, где N — сдвиг, ROT — сокращение от слова ROTATE, в данном случае «циклический сдвиг».
Алфавит действительно зацикливается, то есть буквы в конце алфавита преобразуются в буквы начала алфавита. Например, обозначение ROT2 обозначает сдвиг на 2 позиции, то есть, «а» превращается в «в», «б» в «г», и так далее, и в конце «ю» превращается в «а» а «я» — в «б». Число разных преобразований конечно и зависит от длины алфавита. Для русского языка возможно 32 разных преобразования (преобразования ROT0 и ROT33 сохраняют исходный текст, а дальше начинаются уже повторения). В связи с этим шифр является крайне слабым и исходный текст можно восстановить просто проверив все возможные преобразования.
Калькулятор выдает таблицу всех возможных в шифре Цезаря преобразований введенного текста. Неалфавитные символы — знаки препинания, пробелы, цифры — не меняются.
Обновление: Добавлена возможность выбрать русский алфавит без буквы ё.
Шифр Цезаря или как просто зашифровать текст
Шифр Цезаря
1. Введение
2. Криптография
Рис. 2 Схема шифрования и дешифрования
3. Симметричное шифрование
Когда один и тот же ключ используется для шифрования и дешифрования сообщения, это называется криптографией с симметричным ключом. Это также известно как криптография с закрытым ключом; пользователи могут обновлять ключи и использовать их для получения дополнительных ключей. Это гораздо более эффективный и быстрый подход по сравнению с криптографией с асимметричным ключом. В криптографии с симметричным ключом, ключ был сгенерирован алгоритмом шифрования и затем отправлен в секцию получателя, где и происходит дешифрование. В этом методе есть несколько проблем:
Ключ должен быть передан по защищенному каналу от отправителя к получателю. Дело в том, что если защищенный канал уже существует, то данные передаются по тому же каналу, тогда зачем в таком случае шифрование.
Защищенного канала практически не существует, поэтому ключ должен быть передан вместе с данными, что увеличивает накладные расходы и снижает эффективную полосу пропускания.
В-третьих, шум канала наносит вред ключу и данным во время передачи.
Рис. 3 Симметричное шифрование
4. Асимметричное шифрование
Это также называется криптографией с открытым ключом. Он использует два ключа: открытый ключ, который известен широкой публике, используемый для шифрования, и закрытый ключ, который известен только пользователю этого ключа, используемый для дешифрования. Открытый и закрытый ключи связаны друг с другом математическими вычислениями. Другими словами, данные, зашифрованные одним открытым ключом, могут быть расшифрованы только соответствующим закрытым ключом. Эта возможность решает проблему симметричного шифрования управления секретными ключами. Но с другой стороны, эта уникальная особенность шифрования с открытым ключом делает его математически более уязвимым для атак. Более того, методы асимметричного шифрования почти в 1000 раз медленнее, чем методы симметричного шифрования, поскольку они требуют большей вычислительной мощности.
Есть два метода преобразования данных в нечитаемую форму:
1. Метод перестановки
Процедура шифрования и дешифрования, показана ниже на рисунке 5:
Рис. 4 Шифрование и дешифрование с открытым ключом
Шифр Цезаря является примером метода подстановки. Дальнейшее усовершенствование оригинального сдвига символа на три позиции в шифре Цезаря состоит в использовании арифметики по модулю двадцать шесть для ключа шифрования, который больше двадцати шести.
Большим существенным недостатком этого шифра является простота его алгоритмов шифрования и дешифрования. Система может быть расшифрована без знания ключа шифрования. Его легко взломать, изменив порядок шифрования и просто изменив порядок алфавита.
Если известно, что данный зашифрованный текст является шифром Цезаря, то криптоанализ методом грубой силы выполняется легко: попробуем все 25 ключей. У шифра Цезаря есть некоторые слабые места, которые позволяют нам использовать атаку методом грубой силы.
1. Алгоритм шифрования и дешифрования известен.
2. Всего 25 ключей.
3. Язык открытого текста известен и легко узнаваем.
Еще одна проблема безопасности заключается в том, что если одна буква уже известна, то смещение можно определить и расшифровать все сообщение. Лучшим подходом было бы использование статистических данных о частотности английских букв.
Рассмотрим более подробно «Частотный анализ» (один из методов в криптоанализе). Частотный анализ предполагает, что частота появления заданной буквы алфавита в достаточно длинных текстах одна и та же для разных текстов одного языка. В моноалфавитном шифровании, если в шифротексте будет символ с аналогичной вероятностью появления, то можно предположить, что он и является указанной зашифрованной буквой.
Метод частотного криптоанализа наиболее известен при дешифровке египетских иероглифов Ж.-Ф. Шампольоном в 1822 году.
Начиная с середины XX века большинство используемых алгоритмов шифрования разрабатываются устойчивыми к частотному криптоанализу, поэтому он применяется в основном в процессе обучения будущих криптографов.
Рис. 6 Классификация методов шифрования
Вывод
Окончательный зашифрованный текст настолько силен, что его очень сложно взломать. Вышеописанный второй метод (алгоритм) представляет собой комбинацию методов перестановки и замены, которая обеспечивает гораздо более безопасный шифр.
Зашифровать в код цезаря
Шифр Цезаря, также известный, как шифр сдвига, код Цезаря или сдвиг Цезаря — один из самых простых и наиболее широко известных методов шифрования.
Шифр Цезаря — это вид шифра подстановки, в котором каждый символ в открытом тексте заменяется символом находящимся на некотором постоянном числе позиций левее или правее него в алфавите. Например, в шифре со сдвигом 3 А была бы заменена на Г, Б станет Д, и так далее.
Шифр назван в честь римского императора Гая Юлия Цезаря, использовавшего его для секретной переписки со своими генералами.
Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера, и все ещё имеет современное приложение в системе ROT13. Как и все моноалфавитные шифры, шифр Цезаря легко взламывается и не имеет практически никакого применения на практике.
Математическая модель
Если сопоставить каждому символу алфавита его порядковый номер (нумеруя с 0), то шифрование и дешифрование можно выразить формулами модульной арифметики:
где 
— символ открытого текста, 
— символ шифрованного текста, 
— мощность алфавита, а 
— ключ.
С точки зрения математики шифр Цезаря является частным случаем аффинного шифра.
Пример
Шифрование с использованием ключа 
. Буква «Е» «сдвигается» на три буквы вперёд и становится буквой «З». Твёрдый знак, перемещённый на три буквы вперёд, становится буквой «Э», и так далее:
Шифрованный текст получается путём замены каждой буквы оригинального текста соответствующей буквой шифрованного алфавита:
Шифр Цезаря — онлайн шифровка и расшифровка
Пожалуй, шифр Цезаря один из самых простейших способов шифрования данных. Он использовался Цезарем еще до нашей эры для тайной переписки. И если предложить любому человеку придумать свой алгоритм шифровки, то он, наверняка, «придумает» именно такой способ, ввиду его простоты.
Шифр Цезаря часто называют шифром сдвига. Давайте разберемся, как шифровать данные с помощью этого метода криптографии.
Шифр Цезаря онлайн
Сервис предназначен для шифрования любого текста, используя для этого шифр сдвига (Цезаря). Шифруются только русские буквы, все остальные символы остаются без изменения.
Как шифровать
Предположим, что мы хотим зашифровать слово Россия. Рассмотрим, как для этого можно использовать шифр Цезаря. Для начала, вспомним русский алфавит и пронумеруем буквы по-порядку.
Итак, наше слово Россия. Попробуем его зашифровать. Для этого нам нужно определиться с шагом шифрования. Шаг шифрования или сдвиг — это число, которое указывает на сколько позиций мы будем смещаться влево или вправо по алфавиту. Часто сдвиг называют ключом. Его можно выбрать произвольно. В нашем примере выберем шаг равный 7. Таким образом каждую букву шифруемого слова мы будем смещать вправо (в сторону конца алфавита) на 7 позиций. Буква Р у нас имеет номер 18. Прибавим к 18 наш шаг и получим 25. Значит в зашифрованном слове вместо буквы Р будет буква с номером 25 — Ч. Буква о превратится в букву х. Буква с — в ш и так далее. В итоге после шифрования слово Россия превратится в Чхшшпё.
Задавая шаг шифрования можно зашифровать любой текст.
Как расшифровать
Во-первых, вы можете воспользоваться специально созданным калькулятором на этой странице. В поле для текста вводите зашифрованный текст, а наш сервис дешифрует его, используя все возможные варианты сдвига. На выходе вы получите все полученные результаты и вам останется только выбрать правильный. К примеру, у вас есть зашифрованный шифром Цезаря текст — «З шчхцж аьмцчн хлцчкнцен». Вставляем его в калькулятор и получаем варианты дешифрования, среди которого видим «Я помню чудное мгновенье» со сдвигом 24.
Ну и, естественно, вы можете произвести дешифровку вручную. Но такая расшифровка займет очень много времени.
25 видов «Цезаря» и английские слова
В мире криптографии есть много простых способов зашифровать сообщение. Каждый из них по-своему хорош. Об одном из них и пойдёт речь.
Ылчу Щзкгув
Или в переводе с «Шифра Цезаря» на русский — Шифр Цезаря.
— В чём его суть?
— Он кодирует сообщение, смещая каждую букву на N пунктов. Классический шифр Цезаря двигает буквы на три шага вперёд. Простыми словами — было «абв», стало «где».
— А как же буквы в конце алфавита? Что с пробелами?
С ними всё в порядке. Если смещая букву шифр выходит за рамки алфавита — он начинает отсчёт сначала. То есть, буквы «эюя» обратяться в «абв». А пробелы остаются пробелами.
— Разве N обязательно должно равняться трём?
Совсем нет. N может отличаться от тройки. Допускаются любые N в промежутке [1: M-1], где M — количество букв в алфавите.
Такой шифр легко расшифровать, если знать о его существовании. Но меня привлекла не его «надёжность», а кое-что другое.
Завязка
Одним летним днём мне захотелось узнать:
Ответы на эти вопросы я начал искать в те же минуты.
Задача: Найти все слова
Отступление. Из концертов Михаила Задорнова и личного опыта я понял две вещи:
Поэтому я решил взять за основу английскую мову. К тому же, когда-то давно была инфа, что англоязычные ребята смогли собрать полный словарь английских слов. Что побудило меня найти такой Датасет.
Первая строка вялого гугления навела меня на этот репозиторий. Автор обещал 479K английских слов в удобных форматах. Мне приглянулся файл json, в котором все слова были уложены в удобном виде для загрузки в словарь Python.
После первого вскрытия оказалось, что слов там поменьше — 370 101 штука. «Но это не беда, ведь для показательного примера вполне хватит», подумал я.
Для начала нужно создать алфавит. Решил сделать его в виде списка самым удобным для меня методом. Также нужно было запомнить количество букв в алфавите:
Сначала было интересно сделать функцию перевода слова в зашифрованное. Вот что получилось:
Решил сделать большой цикл по всем словам и начать их переводить одно за другим. Но наткнулся на проблему. Оказалось, что некоторые слова содержали знак «-», что было удивительно и естественно одновременно.
Недолго думая, я подсчитал количество таких слов и оказалось, что их — всего два. После чего удалил оба, ведь на результате это почти не скажется. На помощь мне родилась эта функция:
Поэтому я принял решение не мудрить и заменить единички на закодированные слова. Для этого написал функцию:
И, конечно, нужен был большой цикл, который пройдёт по всем словам, найдёт слова-перевёртыши и сохранит результат. Вот он:
Вы могли заметить, что в параметрах функции стоит «min_len=0». Он будет нужен в будущем. Ибо особенностью этого Датасета был «странный» набор слов. Таких как: «аа», «aah» и подобные сочетания. Именно они дали первый результат — 660 слов-перевёртышей.
Поэтому пришлось поставить ограничение в пять минимум пять символов, чтобы слова были приятны глазу и похожи на существующие.
Да, десять слов-перевёртышей нашлись благодаря алгоритму. Моё любимое сочетание:
primero [Первый] → sulphur [Сера]. Большинство других пар Google-переводчик не распознаёт.
На этом этапе я частично погасил жажду познания. Но впереди остались вопросы типа: «А что же с другими N?»
И с помощью данной функции я нашёл ответ:
Цикл закончил работу за 10–15 секунд. Осталось только посмотреть результаты. Но, как я считаю — всё интереснее, когда есть график. А вот финальная функция, которая покажет нам итог:
Ответы на вопросы в начале
— А что если я зашифрую слово с помощью «Цезаря», а на выходе получу существующее слово?
— Такое возможно, даже очень. Некоторые N дают намного бОльше слов, чем другие.
— Сколько таких слов «перевёртышей» есть?
— Зависит от N, минимальной длины и, конечно, от Датасета. В моём случае при N=3, минимальной длиной слова в 0 и в 5 — количество слов: 660 и 10 соответственно.
— И будет ли закономерность, если менять N?
— Как видно, да! Из графика (или тепловой карты) можно заметить, что цвета симметричны. И значения в матрице результатов говорят об этом. А ответ на вопрос «Почему так?» оставлю читателю.
Минусы этой работы
Для «Шифра Цезаря» А = 1. Кстати, у него больше нюансов, а значит — больше интересного.
Мой рабочий файл с результатом и списком слов-перевёртышей лежит в этом репозитории