Информационная безопасность и защита информации: Конспект лекций. Будко В.Н. - 53 стр.

5.11. Слабые места шифра замены с помощь операции XOR.
У компьютерного многоалфавитного шифра замены с помощью операции XOR есть два
слабых места.
Первое — это обратимость шифра, т.к. для шифрования и расшифрования применяется
одна и та же операция. Если одно сообщение посылается наскольким адресатам,
шифруется одним и тем же ключом и произошел сбой или ошибка, так хакер может
получить два сообщения разной длины. Например, получились две шифровки. Которые
отличаются тем, что исходный текст сообщения оказался сдвинутым на один символ при
шифровке. Криптоаналитик может получить две шифровки Y' и Y''.
i   yi' = xi ⊕ γi,    y''i+1 = xi+1 ⊕ γi,
0   y0' = x0 ⊕ γ0,    y''1 = x1 ⊕ γ0,       y12 =x 0 ⊕ γ0 ⊕ x1 ⊕ γ0 =x 0 ⊕ x1
1   y1' = x1 ⊕ γ1,    y''2 = x2 ⊕ γ1,        y 22 =x1 ⊕ x 2
2   y2' = x2 ⊕ γ2,    y''3 = x3 ⊕ γ2,        y 32 =x 2 ⊕ x 3
3   y3' = x3 ⊕ γ3,    y''4 = x4 ⊕ γ3,
Μ —"—                 —"—



Тогда, взяв их сумму γ∑, криптоаналитик получит сумму исходного текста со сдвигом
y iΣ+1 = y i′ ⊕ y i′′+1 =xi ⊕ γi ⊕ xi +1 ⊕ γi =xi ⊕ xi +1 . Теперь исходный текст можно получить,
подобрав (по проявлению осмысленного текста) величину y 0Σ по формуле

                              xn = y 0Σ ⊕ y1Σ ⊕ y 2Σ ⊕Λ ⊕ y nΣ ,
где y0Σ есть ни что иное как код первой буквы шифрограммы. Действительно, взяв
y 0Σ =x 0 , получим, например

                  x 2 = y 0Σ ⊕ y1Σ ⊕ y 2Σ =x 0 ⊕ x 0 ⊕ x1 ⊕ x1 ⊕ x 2
                                                 14 2 43    14 2 43
                                                                      y1Σ               y 2Σ

Пример:
i   γ    T    x        y'        шт' y''          шт''    yiΣ+1 = yi′ ⊕ yi′′+1   xn = y0Σ ⊕ y1Σ ⊕ y2Σ ⊕Λ ⊕ ynΣ
0        Ш 11000 11111 Я                                                         y0Σ = x0 =11000 (Ш)
    7         00111                                                              11000 Ш (угадали перебором)
1        И    01000 00101 Е             01111 П          10000                   01000 И
    13        01101
2        Ф    10100 00001 Б             11001 Щ          11100                   10100 Ф
    21        10101
3        Р    10000 01111 П             00101 Е          00100                   10000 Р
    31        11111
4        Ъ    11010 10011 У             00101 К          01010                   11010 Ъ