Как взламывают простые шифры или кое-что о частотном анализе текста

Частотный анализ предполагает, что каждая буква алфавита того или иного языка в довольно длинном тексте встречается с определенной частотой, к примеру, для русского языка известно, что буквы «О», «П», «Р» встречаются очень часто, а вот «Й», «Ъ» — редко. Как же работает данный метод? К примеру, имеется зашифрованный текст, полученный методом какой-либо перестановки букв по определенному алгоритму, и аналитикам требуется его расшифровать. Для этого берется открытый текст, желательно довольно длинный, затем подсчитывается в нем частота каждой буквы, причем, чем больше будет текст, тем точнее получится расшифровка.

Следующий шаг – то же самое проделывается с зашифрованным текстом, подсчитывается частота каждого символа. Собственно говоря, весь процесс расшифровки сводится к тому, что сопоставляются частоты двух текстов. Например, в открытом тексте буква «О» встречается с частотой 33%, то есть от общего количества букв текста, буква «О» составляет 33%, а в зашифрованном тексте с частотой 33% встречается буква «П», значит, с большей вероятностью под буквой «П» подразумевается «О».

Диаграмма частот букв русского языка

Стоит отметить, что, чем больше будут оба текста, тем точнее получится расшифровка текста. Однако, нельзя сказать, что это эффективный метод – существует множество таблиц распределения частот, но ни одна из них не является самой точной – в зависимости от стиля текста будет своя частотная диаграмма.

Имеется ли возможность использовать обыкновенные шифры, но не опасаться, что зашифрованное сообщение будет рассекречено? Да, можно, частотный анализ можно обмануть, причем довольно просто. Для этого используются шифры-омофоны, где одной букве исходного текста соответствует целый набор букв шифра. Количество символов в этом наборе равно частоте исходной буквы, при шифровании необходимо просто выбрать один символ из набора. Этот простой метод сведет пользу частотного анализа к нулю.

Кстати, некоторые методы частотного криптоанализа основываются не только на подсчете букв, но и буквосочетаний. Например, «ся» в русском языке встречается гораздо чаще, чем «ац», а «оь» вообще не встречается.