Скитала

Скитала

В криптографии скитала (или сцитала от греческого σκυτάλη, жезл), известный также как шифр Древней Спарты, представляет собой прибор, используемый для осуществления перестановочного шифрования, состоит из цилиндра и узкой полоски пергамента, обматывавшейся вокруг него по спирали, на которой писалось сообщение. Античные греки и спартанцы в частности, использовали этот шифр для связи во время военных кампаний.

Шифрование

Шифруемый текст писался на пергаментной ленте по длине палочки, после того как длина палочки оказывалась исчерпанной, она поворачивалась и текст писался далее, пока либо не заканчивался текст, либо не исписывалась вся пергаментная лента. В последнем случае использовался очередной кусок пергаментной ленты. Дешифровка выполнялась с использованием палочки такого же диаметра.

Таким образом, длина блока n определялась длиной и диаметром палочки, а само шифрование заключалось в перестановке символов исходного текста в соответствии с длиной окружности палочки. Например, используя палочку, по длине окружности которой помещается 4 символа, а длина палочки позволяет записать 6 символов, исходный текст: «это шифр древней спарты» превратится в шифрограмму: «эфвптрнаодершрйтиесы».

Схематически это можно изобразить так:

_________________________________________
    |  |   |   |   |   |   |
    |  | Э | Т | О | Ш | И |  
    |__| Ф | Р | Д | Р | Е |__ 
       | В | Н | Е | Й | С |  |
       | П | А | Р | Т | Ы |  |
       |   |   |   |   |   |  |
_________________________________________

Таким образом, после разматывания ленты, шифротекст будет следующим «ЭФВПТРНАОДЕРШРЙТИЕСЫ».

Дешифровка

Для расшифровки адресат использовал палочку такого же диаметра, на которую он наматывал пергамент, чтобы прочитать сообщение. Преимущество шифра скитала состоит в простоте и отсутствии ошибок — очень важное качество на поле боя. Однако такой шифр может быть легко взломан. Например, метод взлома скиталы был предложен ещё Аристотелем. Метод состоит в том, что не зная точного диаметра палочки, можно использовать конус, имеющий переменный диаметр и перемещать пергамент с сообщением по его длине до тех пор, пока текст не начнёт читаться — таким образом дешифруется диаметр скиталы.

История

Скорее всего, впервые скитала упоминается греческим поэтом Архилохом, жившим в 7 веке до н. э. Другие греческие и римские писатели последующих веков также упоминают её, например Аполлоний Родосский (середина 3го века до н. э.) что ясно показывает использование скиталы в качестве криптографического устройства. Описание её работы приводится у Плутарха (50-120 до н. э.):

А скитала вот что такое. Отправляя к месту службы начальника флота или сухопутного войска, эфоры берут две круглые палки совершенно одинаковой длины и толщины. Одну они оставляют себе, другую передают отъезжающему. Эти палки и называют скиталами. Когда эфорам нужно сообщить какую-нибудь важную тайну, они вырезают длинную и узкую, вроде ремня, полосу папируса, наматывают её на свою скиталу, не оставляя на ней ни одного промежутка, так чтобы вся поверхность палки была охвачена этой полосой. Затем, оставляя папирус на скитале в том виде, как он есть, они пишут на нем то, что нужно, а написав, снимают полосу и без палки отправляют ее военачальнику. Так как буквы на ней стоят без всякой связи, но разбросаны в беспорядке, прочитать написанное он может, только взяв свою скиталу и намотав на нее вырезанную полосу, располагая ее извивы в прежнем порядке, чтобы, водя глазами вокруг палки и переходя от предыдущего к последующему, иметь перед собой связное сообщение. Полоса папируса называется, как и деревянная палка, «скиталой», подобно тому как измеряемый предмет называется по мере.
— Плутарх, Сравнительные жизнеописания (Лисандр), пер. М. Е. Сергеенко.

Ссылки

• Thomas Kelly, The myth of the skytale, Cryptologia, July 1998, pp. 244—260.
• Secret Language in Graeco-Roman antiquity. Thesis by Brigitte Collard that includes quotations of many ancient references to the scytale. (In French)