Kamil „Tymik” Tymicki

<h1>SZYFRY WOJSKOWE W WIRTUALNYM PAŃSTWIE</h1>

Praca magisterska, napisana pod kierunkiem JKW Prof. dr Filipa von Schwaben i przedstawiona na Wydziale Wojskowym Królewskiego Uniwersytetu Scholandzkiego

<h2>Wstęp: Co to jest kryptografia?:</h2>

System kryptograficzny to inaczej mówiąc ogólny sposób szyfrowania. Stosuje się go w celu utajnienia przekazywanej pisemnie wiadomości i zabezpieczenia jej przed dostępem do niej osób niepowołanych. W najprostszym przykładzie, podanym poniżej (przykład pierwszego szyfru), polega on na tym, że zamiast danej litery alfabetu piszemy literę występującą w tym samym alfabecie o kilka miejsc dalej. W przykładzie poniżej podano że wybiera się zawsze literę oddaloną w alfabecie łacińskim o kolejne trzy miejsca dalej. Równie dobrze można zdecydować, że wybrana zostanie np. litera występująca o pięć czy siedem miejsc dalej. Oczywiście jeżeli nadawca zaszyfruje daną wiadomość, odbiorca musi ją potem rozszyfrować. W przykładzie pierwszym znajdujemy literę stojącą o trzy miejsca dalej (+3) , wiec jeżeli chcemy rozszyfrować daną wiadomość wtedy odejmujemy trzy litery w ciągu alfabetu łacińskiego, idąc wstecz (-3).

Jeżeli ktoś zadaje sobie trud i wysyła do kogoś wiadomość zaszyfrowaną, to z pewnością ma także poważny powód, by nie powołane osoby nie mogły jej odczytać.

<h3>1. Zarys dziejów systemów szyfrowania wiadomości:</h3>

Pismo tajne (szyfrowanie bądź bardziej profesjonalnie kryptografia), ma od dawna praktyczne zastosowanie dla sił zbrojnych państw. Stosowali go już na pewno starożytni, całe zespoły szyfrów pozostawiła po sobie Republika Wenecka (XII-XVIII wiek). W bliższych nam czasach I i II wojny światowej kryptografia była bardzo przydatna i niezwykle rozwinięta. Przecież informacje, posyłane za pomocą radia w eter były dla wszystkich możliwe do przejęcia, zatem także dla wroga. Trzeba je więc było szyfrować. Wiadomości takie przekazywano np. z pola bitwy do bazy, bądź odwrotnie z centrali do jednostek taktycznych na front. Szyfrowali swoje informacje agenci, działający za liniami wroga, szyfrowane były rozkazy wydawane flotom na pełnym morzu. Szyfrowano po to a żeby wróg nie wiedział o rozlokowaniu sił, dniu i godzinie uderzenia a także innych tajnych operacjach podczas bitwy na jej miejscu i przedpolu albo tyłach.

Jeśli przeciwnik był w stanie odczytać szyfry, mogło się to skończyć (i kończyło często) nieunikniona klęską stosującego „złamany” szyfr i w efekcie było groźne dla państwa, które z szyfru w działaniach wojennych korzystało. Można więc powiedzieć, że w erze masowej i natychmiastowej komunikacji, w XX wieku szyfr nie tylko stał się ważniejszy niż dotąd, gdyż stosowany był w bezpośrednich działaniach bojowych, a szyfrowane depesze poruszały setki tysięcy ludzi na polach bitew, lecz także, że jego złamanie miało znacznie poważniejsze skutki niż dotychczas, gdy szyfr skrywał raczej sekrety dyplomatyczne państw a nie wprost ich działania wojenne (ostateczne). Przykładami konsekwencji złamania szyfru były klęski niemieckich okrętów podwodnych w latach 1941–45, z powodu złamania kodu osławionej Enigmy oraz klęska wojsk niemieckich na tzw. Łuku Kurskim w lipcu 1943 z powodu przekazania Rosjanom rozszyfrowanych depesz niemieckiego Sztabu, przez co znali kierunek datę i siłę planowanego uderzenia.

<h3>2. Przykłady szyfrów prostych</h3>

a) Pierwszy szyfr:

Jednym ze sposobów szyfrowania jest sposób, który polega na tym, że zamiast każdej litery pisze się literę występującą w alfabecie o określoną liczbę miejsc dalej. Zaszyfrowana wiadomośc wyglada w takim zapisie jak zbitek liter bez sensu, jednak po odszyfrowaniu (technika odwrotną, zawsze cofając się o tę samą liczbę liter) otrzymujemy pierwotną informację/wiadomość. Jako przykładu Tak więc użyjemy alfabetu łacińskiego z „przeskokiem” o trzy litery do przodu. Zatem każdej literze właściwej wiadomości w szyfrze odpowiada litera stojąca o trzy miejsca dalej w alfabecie.

ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ,

To zamiast A będziemy pisać D, zamiast K piszemy N, zamiast Y piszemy B. Jednak po ostatniej literze Z następuje pierwsza A itd.

Przykład:

„Scholandia” szyfrujemy jako: „vfksodrgld„

Każda kolejna litera słowa „Scholandia” zastępowana jest literą stojącą 3 miejsca dalej Litery ostatnie (np. x, z) – literami odpowiednio następnymi, licząc alfabet od początku. Zatem litera „a” będzie zastąpiona literą „d” (bo: a – b,c,d – trzecia kolejna litera), litera zaś „z” zastąpiona będzie litera „c” bo: z – a,b, c – kolejna trzecia litera.

Słaba stroną tego szyfru jest fakt, że z długości poszczególnych wyrazów oraz częstotliwości pojawiania się kolejnych liter dobry matematyk, posługujący się dla obliczeń komputerem z prostym programem, po kilkunastu minutach rozszyfruje dowolny tekst, jeśli tylko będzie miał do dyspozycji wystarczającą ilość słów zaszyfrowanych tym kodem. Zatem szyfr taki, jakkolwiek prosty w użyciu i idealny do szkolenia w dziedzinie szyfrów, nie bardzo nadaje się do poważnego użycia i zabezpieczenia prawdziwych tajemnic wirtualnego państwa.

b) Przykład drugiego szyfru:

Innym przykładem szyfrowania jest szyfr liczbowy. Każdej literze przypisujemy w nim określoną cyfrę według ich kolejności. Podajmy przykład:

A-10 Ą-11 B-12 C-13 Ć-14 D-15 E-16 Ę-17 F-18 G-19 H-20 I-21 J-22 K-23 L-24 Ł-25 M-26 N-27 Ń-28 O-29 Ó-30 P-31 R-32 S-33 Ś-34 T-35 U-36 V-37 W-38 X-39 Y-40 Z-41 Ź-42 Ż-43

Np. słowo WOJSKO po zaszyfrowaniu ma postać 38–29–22–33–23–29

Można by pisać bez myślnika pomiędzy liczbami ale wtedy jest się jeszcze trudniej połapać.

Przykład dłuższego wyrażenia: Siły zbrojne królestwa Scholandii po zaszyfrowaniu ma postać 33–21–25–40–41–12–32–29–22–27–16–23–32–30–24–16–33–35–38–10–33–13–20–29–24–10–27–15–21–21

Jest to bardzo praktyczny, a zarazem łatwy do nauczenia się system szyfrowania. Pewną wariacją, utrudniającą dostęp osobom niepowołanym do szyfru byłoby na przykład przyporządkowanie każdej literze alfabetu cyfry, jednak bez zachowania kolejności liter i cyfr:

I tak litera „a” mogłaby mieć przypisaną cyfrę 6, z kolei „b” cyfrę 20, a „c” cyfrę 2 i tak dalej. Niemniej regularność powtarzania się cyfr i znowu długość poszczególnych wyrazów dawałaby zdolnemu deszyfrantowi duże szanse złamania szyfru po krótkim czasie.

<h3>Ocena:</h3>

Obydwa szyfry wymienione powyżej są bardzo proste i monotonne, a przez to łatwe do rozszyfrowania. Scholandia zaś, jako państwo mające swoje tajemnice, potrzebuje szyfru, który będzie bardzo trudny do rozszyfrowania, aby przeciwnik w żaden sposób nie mógł go złamać. Podam zatem jako propozycję dla sil zbrojnych państwa kolejny (trzeci) przykład szyfru. Jednak ten szyfr jest już o wiele trudniejszy niż szyfry które podałem powyżej.

Poniższe rozdziały zostały utajnione ze względu na bezpieczeństwo państwa i możliwość posłużenia się nimi przez Siły Zbrojne Królestwa Scholandii

<h2> 3. Propozycja szyfru dla sił zbrojnych Scholandii:</h2>

(…)

<h2>4. Zasady stosowani szyfru przez Siły Zbrojne Scholandii</h2>

(…)