Азы разработки шифров

Карпенко Саша
Тема ПЛЯШУЩИЕ ЧЕЛОВЕЧКИ - благодатна для разработки оригинальных шифров простой замены, в которых обычным буквам алфавита соответствуют знаки похожие на фигурки ЧЕЛОВЕЧКОВ.

В детективе они какие-то ущербные, косолапые и не совсем удачные в графическом отношении. Некоторые ЧЕЛОВЕЧКИ слишком похожи друг на друга и часто путаются на письме, некоторые зачем-то стоят на голове, иногда в разных записках одни и те же буквы представлены разными знаками. Какая-то сплошная путаница и неразбериха, из которой трудно выудит рациональное зерно.

На самом деле не так уж трудно разработать четкие и однозначные ПЛЯШУЩИЕ ЧЕЛОВЕЧКИ с неповторяющимися начертания и достаточными для оформления всех букв алфавита.

Попробуем это сделать.

Из чего состоит ЧЕЛОВЕЧЕК? Он состоит из четырех элементов: "головы", "туловища", "рук" и "ног".

Зададим неизменное положение "головы" и "туловища",

Рис.153

Поскольку "головы" и "туловища" у всех ЧЕЛОВЕЧКОВ одинаковые, то, строго говоря, знакоразличительными элементами знаков они не являются и с криптографической точки зрения не несут никакой информации, совершенно излишние. Без них вполне можно было бы обойтись - и знаки были бы проще. Но мы задались целью создать шифр с ПЛЯШУЩИМИ ЧЕЛОВЕЧКАМИ, поэтому "головы" и "туловища" оставляем на месте.

Возможны семь вариантов "рук":

Рис.154

Возможны восемь простых вариантов "ног":

Рис.155

Используя различные сочетания "рук" и "ног", возможны 7 х 8 = 56 ЧЕЛОВЕЧКОВ. Для всех букв русского алфавита нам надо всего лишь 33 знака. Возьмем следующие варианты "рук":

Рис.156

Тогда 4 х 8 = 32. Для 33-ей буквы возьмем еще одну позицию "рук".

Приступим к построению ЧЕЛОВЕЧКОВ.

Возьмем четыре раза первое положение "ног" и дадим им по порядку разные варианты "рук".

Рис.157

Затем возьмем четыре раза второе положение "ног" и повторим для них варианты "рук" и т.д. для всех положений "ног".

Рис.158

Получается алфавитная таблица шифра.

Рис.159

Шифр готов. Не так уж и сложно. Можете попробовать разработать свою систему знаков. Измените "руки-ноги". Можно придумать разные "туловища",  покомбинировать с "головами" или "прическами",  дать в "руки" какие-нибудь орудия труда или охоты.

Назовем шифр ДАНС.МЭН. Почему так? Каждый автор имеет право назвать свое творение, как ему кажется лучше. Так же как имена людей - нельзя же всех называть ЧЕЛОВЕК. И так понятно, что все люди - ЧЕЛОВЕКИ. А различают людей по именам и фамилиям. Так же и шифры, если их много, то проще различать по придуманным названиям.

Другой принципиальный подход к разработке знаков ПЛЯШУЩИХ ЧЕЛОВЕЧКОВ рассмотрим в процессе конструирования шифра под названием НА-ВЕЗЕНИЕ.

Для построения знаков возьмем модуль 3х2, три клеточки по высоте и две по ширине. Этот модуль пригодится нам только на первых этапах разработки знаков, чтобы все графические элементы были одинаковыми по длине и направлению. Расположим модули и буквы алфавита в алфавитную таблицу.

Рис.160

Любые нормальные ЧЕЛОВЕЧКИ состоят из "головы", "туловища", пары "рук" и пары "ног". Это - графические элементы, из которых и будем строить знаки.

Нарисуем во всех модулях одинаковые "головы".

Рис.161

Поскольку "головы" у всех ЧЕЛОВЕЧКОВ одинаковые, они не являются знако-отличительными элементами. Все 33 знака пока похожи друг на друга.

Но мы уже разбили весь алфавит на три колонки. Знаки каждой колонки сделаем отличными от знаков других колонок. К "головам" подрисуем "туловища". Для всех знаков в первой колонке пусть "туловище" будет согнутое "спиной назад". Во второй колонке "туловище" будет "пузом вперед" и в третьей - "изогнутое".

Рис.162

Таким образом мы получили три разные группы одинаковых знаков. Теперь подрисуем "ноги". Одна "нога" пусть будет опорной, на ней все ЧЕЛОВЕЧКИ как бы стоят на строке. Пусть она будет у всех одинаковая и стало быть тоже отличительной особенностью знаков не является.

Рис.163

Вторая "нога" будет знакообразующей. В первых четырех знаках во всех трех колонках будет "нога вверх", в следующих четверках знаков - "нога вниз-вперед" и в оставшихся трех знаках - "пинающая нога".

Рис.164

Таким образом, с помощью второй "ноги" мы разбили все три колонки на три части. Получилось 3 х 3 = 9 разных групп. Но внутри каждой группы остались 4 (или 3) одинаковых знака.

Теперь надо нарисовать "руки". В первой строке во всех трех колонках нарисуем "руки" волной "левая вниз, правая вверх". Во второй строке "руки" будут волной "левая вверх, правая вниз". В третьей строке обе "руки" будут верх и в четвертой строке обе "руки" будут вниз.

Этот же порядок рук повторим два раза и в следующих группах. Тем самым мы во все четверки (тройки) одинаковых знаков внесли отличительные элементы. Теперь все 33 знака получились разные. На этом, собственно говоря, разработка закончена. Полная алфавитная таблица шифра НА-ВЕЗЕНИЕ имеет такой вид.

Рис.165

Не трудно убедиться, что, используя всего лишь три формообразующих элемента с небольшими вариабельностями (вариациями графического начертания), мы получили полный комплект знаков соответствующих буквам русского алфавита.

Графический элемент Вариабельность
1. Голова                0
2. Туловище                3
3. Опорная нога              0
4. Вторая нога               3
5. Руки                4

Формула составления криптографических знаков будет выглядеть так:

количество знаков = произведению вариабельностей графических элементов

В данном случае 3 х 3 х 4 = 36 знака. Это даже больше, чем необходимо для 33 букв русского алфавита.

Конструируя знаки шифра, можно брать разное количество исходных графических элементов с разными вариабельностями. Главное, чтобы произведение вариабельностей было больше или равно 33.