Milan Kajínek

2. 3. 2024

Kryptografie je nauka o metodách utajování smyslu zpráv převodem do podoby, která je čitelná jen se speciální znalostí – Šifrování

Vážení nadšenci skrytých tajemství, nesnadno rozluštitelných kódů a hádanek. Pojďme se společně vydat na cestu sérií článků o šifrovacích klíčích naší historie, v nichž uvedeme ty nejproslulejší šifrovací systémy, podrobně je vysvětlíme a odhalíme jejich postup.

Hieronymus Cardanus – (Jeroným Cardan)

Jeden z nejvzdělanějších renesančních učenců 16. století, matematik, fyzik, lékař, astrolog a filosof Jeroným Cardan. (Wellcome Collection gallery / CC BY 4.0)

Jeden z nejvzdělanějších renesančních učenců 16. století, matematik, fyzik, lékař, astrolog a filosof Jeroným Cardan, vynalezl způsob šifrování pomocí elegantní šifrovací mřížky. Jedná se o destičku tvaru čtverce, ve které jsou na určených místech vyřezány otvory.

Mřížka se přikládá na papír a do průřezů se vepíše zvolený text. Poté byla mřížka odstraněna a text libovolně doplněn náhodně zvolenými písmeny nebo symboly. Pouze příjemce, který vlastnil identickou kódovací mřížku, byl schopen jejím přiložením na šifrovaný text zprávu dekódovat.

Zároveň bylo možné vytvořit různé varianty podobných mřížek a tím vytvářet různé šifrovací klíče. Skupina šifrantů mohla vlastnit třeba deset různých variant a mohli si smluvit nějaký poznávací signál, který jim ukáže, jakou variantou mřížky je zpráva zašifrována. Například každá mřížka mohla být označena písmenem, třeba A, B nebo C, a toto písmeno bylo vepsáno vždy do pravého spodního rohu čtverce písmen. Při dešifrování se šifrant podíval jaké písmeno tam je a podle toho vybral mřížku a text přečetl.

sifry, tajemstvi sifer, kryptografie, steganografie, Cardanova mrizka, kryptologie
Zpráva zašifrovaná pomocí Cardanovy mřížky. (Epoch Times)

Tento klíč, dnes nazývaný Cardanova mřížka, byl v průběhu historie dále zdokonalován. Na jejím zdokonalení se podepsali Hindenburg de Presse, rakouský plukovník Fleissner von Wostrowitz, důstojník námořnictva Francie Marquis de Viaris a další.

Původní verze mřížky byla stabilní, její zdokonalenou formou je mřížka otočná, která zpravidla šifruje zprávu otáčením kódovací tabulky do čtyř různých poloh za současného vpisování textu, takto vznikne zakódovaná zpráva ve tvaru čtverce. K jejímu dekódování je zapotřebí vlastnit stejnou otočnou kódovací mřížku, jako je ta, která zprávu zakódovala.

Postup výroby otočné mřížky

Mřížka musí být čtvercová a osově symetrická, má 8 x 8, tj. 64 políček (okének). Protože se šifrovaný text vypisuje do mřížky ve čtyřech polohách, pokaždé pootočených o 90°, zabere každé políčko mřížky čtyři znaky. Vystřižená políčka se v žádné další poloze nesmějí překrývat, když jedno okénko vystřihneme, označíme hvězdičkou všechny jeho další polohy, které zaujme při otočení mřížky.

sifry, tajemstvi sifer, kryptografie, steganografie, Cardanova mrizka, kryptologie, postup vyroby
Vystřihneme okénko a označíme hvězdičkou všechny jeho další polohy, které zaujme, při otočení mřížky. (Epoch Times)

V mřížce tedy musí být výsledně vyplněno 64 znaků. Při každé poloze musí být vepsáno 16 znaků, tedy mřížka bude mít 16 vystřihnutých okének, jejichž poloha se čtyřikrát změní, ale v žádné poloze se nepřekrývá s pozicí jiného okénka. Bíle vybarvená okénka vystřihneme a získáme tak otočnou šifrovací mřížku.

Postup šifrování

Postup šifrování je již jednoduchý. Mřížku přiložíme k ploše, na kterou chceme napsat zašifrovaný vzkaz. Vyplníme všech 16 políček zleva doprava nebo můžeme použít způsobem vpisování textu shora dolů.

Poté mřížku otočíme o 90° podle jejího geometrického středu zvoleným směrem (doprava nebo doleva) a postup opakujeme. Takto pokračujeme v jednom směru otáčení, až vznikne čtverec o šedesáti čtyřech  znacích. Postup dešifrování je analogický.

Jak bylo řečeno, může být šifrování obměňováno tím, jakým směrem do mřížky vpisujeme text, nebo na kterou stranu během vpisování budeme mřížku otáčet.

sifry, tajemstvi sifer, kryptografie, steganografie, Cardanova mrizka, kryptologie, postup vyroby
16 vystřihnutých okének, jejichž poloha se čtyřikrát změní, ale nikdy se nepřekrývá s jinou. (Epoch Times)

Je to zřejmě nejelegantnější a nejrychlejší způsob šifrování textu, přičemž síla šifry je poměrně dobrá a není až tak snadno prolomitelná.

Pokud si necháte takovou mřížku vyrobit, nebo se sami pustíte do její vlastnoruční výroby, stane se určitě, alespoň na několik okamžiků něčím, co jistě zaujme vaši pozornost.

Můžete si mřížku z článku vytisknout, vystříhat bílá políčka, přiložit ji na zašifrovaný text v prvním obrázku s mřížkou a text dešifrovat. Přeji vám v tom mnoho zdaru.

Ale jak jsem již zmínil na začátku tohoto šifrovacího seriálu, daleko jednodušší je říkat věci na rovinu a přímo. Ušetří vám to spoustu komplikací a času s šifrováním.

V dalším díle se seznámíme se šifrovací metodou plukovníka Roche. (připravujeme)

Související témata

Související články

Přečtěte si také

Americký prezident Biden přijal v Oválné pracovně českého premiéra Fialu
Americký prezident Biden přijal v Oválné pracovně českého premiéra Fialu

Americký prezident Joe Biden dnes krátce po 15:30 místního času (21:30 SELČ) přivítal v Oválné pracovně Bílého domu českého premiéra Petra Fialu.

„Výhružný klacek na další evropské státy“. Čeští zákonodárci reagují na „klimatické rozhodnutí“ Evropského soudu pro lidská práva
„Výhružný klacek na další evropské státy“. Čeští zákonodárci reagují na „klimatické rozhodnutí“ Evropského soudu pro lidská práva

Švýcarská vláda dle evropského soudu porušila lidská práva svých občanů, protože nepřijala dostatečná opatření na ochranu před klimatickými riziky. Jak vnímají toto, pro mnohé kontroverzní, rozhodnutí česká ministerstva a politici?

Začínají přijímací zkoušky na víceletá gymnázia, uchazečů je více než loni
Začínají přijímací zkoušky na víceletá gymnázia, uchazečů je více než loni

Dnes začínají jednotné přijímací zkoušky na šestiletá a osmiletá gymnázia, druhý termín je vypsaný na středu.

Hrozí nám Velký bratr? Vládní novela o biometrickém sledování je „krokem k policejnímu státu“, varuje advokát
Hrozí nám Velký bratr? Vládní novela o biometrickém sledování je „krokem k policejnímu státu“, varuje advokát

Ministerstvo vnitra předložilo novelu, která se podle kritiků snaží obejít omezení evropského aktu pro používání technologií s funkcí rozpoznávání obličejů. Biometrické kamery se běžně používají v autoritářských režimech.

Výpověď bez udání důvodu? Nyní není k debatě, říká Marian Jurečka
Výpověď bez udání důvodu? Nyní není k debatě, říká Marian Jurečka

Ministerstvo práce a sociálních věcí v čele s ministrem Marianem Jurečkou připravuje další novelu zákoníku práce. Novela by mimo jiné měla umožnit větší flexibilitu zaměstnanců na trhu práce.