ग्रिल (क्रिप्टोग्राफी)

क्रिप्टोग्राफी के इतिहास में, एक ग्रिल सिफर एक तकनीक थी जिसका उपयोग प्लेनटेक्स्ट को एन्क्रिप्ट करने के लिए किया जाता था, जिसमें पत्र या कार्डबोर्ड या समान प्रकार की छिद्रित शीट के माध्यम से इसे लिखा जाता था। सबसे पहले इसका वर्णन जिरोलामो कार्डानो नामक विद्वान ने 1550 में किया था। उनका प्रस्ताव एक आयताकार स्टैंसिल के लिए था, जिससे एकल अक्षर, स्वर, या शब्दों को लिखा जा सकता था, और पुनः उसको उसके विभिन्न छिद्रों के माध्यम से पढ़ा जा सकता था। प्लेनटेक्स्ट के लिखे हुए अंशों को अधिक छिपा हुआ बना सकते थे जिससे उन्हें और अधिक गुप्तीकरण किया जा सकता था, जैसे इन अंशों के बीच के खाली स्थानों को साधारण शब्दों या अक्षरों भरा जा सकता था। यह विकल्प एक स्टेग्नोग्राफ़ी का भी उदाहरण है, जिसमें ग्रिल सिफर के कई रूप सम्मिलित होते हैं।।

कार्डन ग्रिल और विभिन्नताएँ
कार्डान ग्रिल को एक गुप्त लेखन की विधि के रूप में आविष्कृत किया गया था। 17वीं सदी के मध्य से, "क्रिप्टोग्राफी" गुप्त संवाद के लिए अधिक परिचित शब्द बन गया। पहले, "स्टेगनोग्राफी" शब्द सामान्य था। सुपरिचय में सिर्फ "सिफर '' - जिसे "साइफर" भी लिखा जा सकता है। आजकल क्रिप्टोग्राफी और स्टेगनोग्राफी के बीच एक आधुनिक अंतर है।

सर फ़्रांसिस बेकन ने सिफर के लिए तीन मौलिक शर्तें दी थी। परामर्श के रूप में, ये निम्नलिखित हैं:


 * 1) सिफर विधि का उपयोग करना कठिन नहीं होना चाहिए।
 * 2) दूसरों के लिए प्लेनटेक्स्ट पुनर्प्राप्त करना संभव नहीं होना चाहिए ।
 * 3) कुछ विषयों में, संदेशों की उपस्थिति पर संदेह नहीं किया जाना चाहिए।

इन तीनों शर्तों को एक साथ पूरा करना कठिन होता है। तीसरी शर्त स्टेगेनोग्राफी के लिए लागू होती है। बेकन का अर्थ था कि एक सिफर संदेश, कुछ विषयों में, बिल्कुल भी सिफर नहीं दिखना चाहिए। मूल कार्डन ग्रिल ने उस उद्देश्य को पूरा किया।

कार्डानो के मूल विधान पर विभिन्न वैशिष्ट्यिकताएँ थीं, यद्यपि, उनका उद्देश्य तीसरी शर्त को पूरा करने के लिए नहीं था और सामान्यतः दूसरी शर्त को पूरा करने में भी विफल रहे। परंतु, बहुत कम सिफरों ने कभी दूसरी शर्त को पूरा करने में सफलता प्राप्त कर पाए हैं, इसलिए जब भी ग्रिल सिफर का उपयोग किया जाता है तो सामान्यतः क्रिप्टोएनालिस्ट के लिए यह खुशी की बात होती है।

उपयोगकर्ताओं के लिए ग्रिल सिफर का आकर्षण इसके उपयोग में सरलता पहली शर्त में निहित है। संक्षेप में, यह बहुत सरल है.

एकल-अक्षर ग्रिल्स
सभी साइफर सिर्फ अन्य लोगों के साथ संवाद करने के लिए उपयोग नहीं होते: रिकॉर्ड और यादें किसी व्यक्ति के लिए अकेले उपयोग के लिए साइफर में रखी जा सकती हैं। ग्रिल को सरलता से उपयोग किया जा सकता है जिससे प्रयोग करने वाले व्यक्ति के लिए एक कुंजी शब्द या कुंजी संख्या जैसी संक्षिप्त जानकारी की सुरक्षा की जा सके।

उदाहरण में, एक ग्रिल में आठ अनियमित रूप से रखे गए छिद्र होते हैं - एक कुंजी शब्द टैंगियर्स की लंबाई के समान होती है। ग्रिल को एक जालीदार शीट पर रखा जाता है और अक्षर शीट ऊपर से नीचे तक लिखे जाता हैं।

ग्रिल को हटाने के बाद, ग्रिड को यादृच्छिक अक्षर और संख्याओं से भर दिया जाता है। पुनः, ग्रिल के धारक या उसके प्रतिलिपि वाला व्यक्ति छिपे हुए अक्षरों या संख्याओं को पढ़ सकता है  जिन्हें, उदाहरण के लिए, एक पॉलियल्फबेटिक साइफर की कुंजी हो सकती है, जैसे कि उस समय गिआम्बतिस्ता डेला पोर्टा द्वारा प्रस्तावित किया गया था।

ग्रिल और ग्रिड को अलग रखा जाता है।यदि केवल एक ही प्रतिलिपि ग्रिल की और एक ही प्रतिलिपि ग्रिड की हो, तो किसी भी एक की हानि दोनों की हानि के बराबर होती है।

स्पष्ट रूप से, ग्रिल साइफर के माध्यम से संवाद के स्थिति में, प्रेषक और प्राप्तकर्ता को एक एकसमान ग्रिल की प्रतिलिपि होनी चाहिए। ग्रिल की हानि से उस ग्रिल के साथ एन्क्रिप्ट की गई सभी गुप्त संवाद की संभावित हानि होती है। या तो संदेश पढ़े नहीं जा सकते हैं अर्थात्, डिक्रिप्ट किए नहीं जा सकते हैं या कोई और हानि हुए ग्रिल के साथ उन्हें पढ़ रहा हो सकता है।

ऐसे एक ग्रिल के लिए एक अधिक उपयोग सुझाया गया है: यह एक पूर्व उपस्थित टेक्स्ट से प्सेडो-रैंडम शृंखलाओं की उत्पत्ति की एक विधि होती है। इस दृष्टिकोण को वॉयनिच पुस्तक से जुड़े संदर्भ में प्रस्तुत किया गया है। यह डेविड काह्न ने "गूढ़ विद्या" के नाम से क्रिप्टोग्राफी का एक क्षेत्र है और यह डॉक्टर जॉन डी और शेक्सपियर के काम में संबद्ध विचारों को छूता है, जिन्हें कि फ्रांसिस बेकन ने लिखा था, जो विलियम एफ. फ्रीडमन ने जांचा और अस्वीकार किया।

ट्रेलिस सिफर
बताया जाता है कि अलिज़बेटन जासूस मास्टर सर फ्रांसिस वालसिंघम (1530-1590) ने अपने एजेंटों के साथ संचार में सादे पाठ के अक्षरों को छुपाने के लिए एक जाली का उपयोग किया था। यद्यपि, उन्होंने सामान्यतः संयुक्त कोड- सिफर विधि को प्राथमिकता दी जिसे नामकरणकर्ता के रूप में जाना जाता है, जो उनके समय में व्यावहारिक अत्याधुनिक था। ट्रेलिस को रिक्त स्थान वाले एक उपकरण के रूप में वर्णित किया गया था जो प्रतिवर्ती था। ऐसा प्रतीत होता है कि यह एक ट्रांसपोज़िशन टूल है जो रेल बाड़ सिफर जैसा कुछ उत्पन्न करता है और एक शतरंज बोर्ड जैसा दिखता है।

यह ज्ञात नहीं है कि कार्डानो ने इस बदलाव का प्रस्ताव रखा था, परंतु वह एक शतरंज खिलाड़ी था जिसने गेमिंग पर एक किताब लिखी थी, इसलिए यह पैटर्न उससे परिचित रहा होगा। जबकि साधारण कार्डन ग्रिल में मनमाने ढंग से छिद्र होते हैं, यदि छेद काटने की उसकी विधि शतरंज बोर्ड के सफेद वर्गों पर लागू होती है तो एक नियमित पैटर्न परिणाम मिलता है।

शतरंज के लिए गूढ़लेखक की शुरुआत बोर्ड के गलत स्थिति में होने से होती है। संदेश का प्रत्येक क्रमिक अक्षर एक ही वर्ग में लिखा गया है। यदि संदेश लंबवत रूप से लिखा गया है, तो इसे क्षैतिज रूप से हटा दिया जाता है और इसके विपरीत

32 अक्षर भरने के बाद, बोर्ड को 90 डिग्री पर घुमाया जाता है और अन्य 32 अक्षर लिखे जाते हैं। छोटे संदेश शून्य अक्षरों अर्थात, पैडिंग से भरे होते हैं। 64 अक्षरों से अधिक लंबे संदेशों के लिए बोर्ड को एक बार और पलटने और कागज की एक और शीट की आवश्यकता होती है। यदि सादा पाठ बहुत छोटा है, तो प्रत्येक वर्ग को पूरी तरह से शून्य से भर दिया जाता है।

J M T H H D L I S I Y P S L U I A O W A E T I E E N W A P D E N E N E L G O O N N A I T E E F N K E R L O O N D D N T T E N R X

यह ट्रांसपोज़िशन विधि एक अपरिवर्तनीय पैटर्न उत्पन्न करती है और सरसरी नोट्स के अतिरिक्त किसी भी वस्तु के लिए संतोषजनक रूप से सुरक्षित नहीं है।

33, 5, 41, 13, 49, 21, 57, 29, 1, 37, 9, 45, 17, 53, 25, 61, 34, 6, 42, 14, 50, 22, 58, 30, 2, 38, 10, 46, 18, 54, 26, 62, 35, 7, 43, 15, 51, 23, 59, 31, 3, 39, 11, 47, 19, 55, 27, 63, 36, 8, 44, 16, 52, 24, 60, 32, 4, 40, 12, 48, 20, 56, 28, 6 4

अक्षरों को छिपाने के लिए एक दूसरी ट्रांसपोज़िशन की आवश्यकता होती है। शतरंज अनुप्रयोग के अनुसार, रूट जो चुनी जाती है वह काले घोड़े का चाल हो सकती है। या फिर दूसरे रास्ते पर सहमति हो सकती है, जैसे कि उलटी गोलाई के साथ एक विशेष संख्या की भरमार के साथ, संदेश का प्रारंभ और अंत में खाली स्थान को पैड करने के लिए किया है।

टर्निंग ग्रिल्स
चतुर्भुजाकार कार्डन ग्रिल्स को चार स्थानों में रखा जा सकता है। ट्रेलिस या शतरंज बोर्ड में केवल दो स्थान होते हैं, परंतु इससे एक और उन्नत रोटेशनल ग्रिल उत्पन्न हुआ है जो चार स्थानों में प्लेस किया जा सकता है और जिसे दो दिशाओं में घुमाया जा सकता है।

बारोन एडुआर्ड फ्लेसनर वॉन वॉस्ट्रोविट्ज, एक सेनानायक आईन्स्ट्रियन कैवलरी कर्नल, ने 1880 में शतरंज बोर्ड  सिफर के एक रूपवर्तन का वर्णन किया और उनके ग्रिल्स को विश्वयुद्ध प्रथम के दौरान जर्मन सेना ने अपनाया। इन ग्रिल्स को अक्सर फ्लेसनर के नाम से जाना जाता है, यद्यपि  उन्होंने इसे बड़े हिस्से में एक जर्मन काम से लिया था, जो 1809 में त्यूबिंगन में प्रकाशित हुआ था, जिसे क्लूबर ने लिखा था, जो इस ग्रिल के रूप को कार्डानो को श्रेय देते हुए एट्रिब्यूट करते थे, जैसा कि हेलेन फूशे गेंस ने भी किया था। बाउर ने नोट किया कि ग्रिल्स का 18वीं सदी में उपयोग किया गया था, उदाहरण के लिए 1745 में डच स्तद्थोल्डर विलियम IV के प्रशासन में। बाद में, गणितज्ञ सी. एफ. हिंडेंबर्ग ने 1796 में उन्हें और अधिक व्यावसायिक रूप से अध्ययन किया। 'वे प्रायः इतिहासिक मूल के अज्ञानता के कारण फ्लेसनर ग्रिल्स के नाम से जाने जाते हैं।'

फ्लेसनरग्रिल का एक रूप 8x8 ग्रिड में 16 छिद्रण करता है - प्रत्येक चतुर्भुज में 4 छिद्रण। यदि प्रत्येक चतुर्भुज में वर्गों को 1 से 16 तक संख्यांकित किया गया है, तो सभी 16 नंबरों का एक बार उपयोग होना आवश्यक है। इससे छिद्रण को रखने के कई भिन्न विकल्प होते हैं।

ग्रिल के चार स्थान होते हैं - उत्तर, पूर्व, दक्षिण, पश्चिम, प्रत्येक स्थान पर 64 वर्गों में से 16 वर्गों को प्रकट किया जाता है। एन् सिफरर ग्रिल को एक पत्रिका पर रखता है और संदेश के पहले 16 अक्षर लिखता है। फिर, 90 डिग्री के साथ ग्रिल को घुमा कर, दूसरे 16 अक्षर लिखे जाते हैं, और इसी तरह से जारी रखते हैं जब तक ग्रिड भर नहीं जाता है।

विभिन्न आयामों के ग्रिल्स बनाना संभव होता है; यद्यपि, यदि एक चतुर्भुज में वर्गों की संख्या विषम है, चाहे अंक कुल में एक सम अंक हो, एक चतुर्भुज या भाग में एक अतिरिक्त छिद्रण होना चाहिए। फ्लेसनर ग्रिल के उदाहरण आमतौर पर स्थान की सुविधा के लिए 6x6 उदाहरण लिया जाता है; एक चतुर्भुज में छिद्रणों की संख्या 9 होती है, इसलिए तीन चतुर्भुजों में 2 छिद्रण होते हैं और एक चतुर्भुज में 3 होते हैं। छिद्रणों का कोई मानक पैटर्न नहीं है: वे उपयोगकर्ता द्वारा बनाए जाते हैं, उपरोक्त विवरण के अनुसार, जिसका उद्देश्य एक अच्छा मिश्रण उत्पन्न करना होता है।

जब जूल्स वर्ने ने अपनी उपन्यास "मैथियास सैंडोर्फ" में 1885 में एक टर्निंग ग्रिल का उपयोग प्लॉट डिवाइस के रूप में किया, तब इस तकनीक को व्यापक पहचान मिली। वर्न ने 1881 में प्रकाशित फ्लेसनर के पुस्तक "हैंडबुच डेर क्रिप्टोग्राफी" में इस विचार से परिचय किया था।

फ्लेसनर ग्रिल्स को प्रथम विश्व युद्ध के समय विभिन्न आयामों में निर्मित किया गया था और उन्हें 1916 के अंत तक जर्मन सेना द्वारा उपयोग किया गया था। प्रत्येक ग्रिल का एक अलग कोड नाम था: - 5x5 एना; 6X6 बर्टा; 7X7 क्लारा; 8X8 डोरा; 9X9 एमिल; 10X10 फ्रांज़, उनकी सुरक्षा कमजोर थी, और चार महीने के बाद उन्हें वापस ले लिया गया था।

ग्रिल के उपयोग में उसके आकार को दर्शाने का एक और नियम था कि आरम्भ में सिफर टेक्स्ट में एक कुंजी कोड डाला जाए: E = 5; F = 6 और इसी तरह ग्रिल को बीच से भी घुमाया जा सकता है और प्रारम्भिक स्थिति को उत्तर के रूप में नहीं रखने की आवश्यकता होती है। स्पष्ट रूप से, काम करने का तरीका भेजने और प्राप्तकर्ता के बीच एकसमझौते के अनुसार होता है और एक अनुसूची के अनुसार चलाया जा सकता है।

निम्नलिखित उदाहरणों में, दो सिफर टेक्स्ट में एक ही संदेश होता है। वे उदाहरण ग्रिल से बनाए जाते हैं, उत्तर स्थिति से प्रारंभ करके, परंतु एक  सिफर ग्रिल को घड़ी की दिशा में घुमाकर बनाया जाता है और दूसरे को घड़ी के विपरीत दिशा में घुमाकर बनाया जाता है। इसके बाद   सिफर टेक्स्ट ग्रिड से आधारित आधारित लाइनों में लिया जाता है - परंतु इसे उत्तली विधि से भी लिया जा सकता है।।

दक्षिणावर्त

आईटीआईटी आईलओएच जीईएचई टीसीडीएफ एलईएनएस आईआईएसटी एफएएनबी एफएसईटी ईपीईएसएचई एचईएनएन यूआरआरई एनईईएन टीआरसीजी पीआरएंडआई ओडीसीटी

एसएलओई टीआरसीजी

वामा व्रत

एलईआईटी सीआईएएच जीटीएचई टीआईडीएफ  ईएनएलबी आईआईईटी एफओएनएस एफएसएसटी यूआरईएस एनईडीएन ईपीआरई एचईईएन टीआरटीजी पीआरओआई ओएनसीई एसएल एंड सी।

1925 में, इटालियन सिग्नल्स कोर्प के लुइजी सैक्को ने साइफर्स पर एक किताब लिखना शुरू किया, जिसमें वो महायुद्ध के कोडों पर विचार किए गए, उनकी पुस्तक का नाम "नोज़ियोनी डि क्रिटोग्राफ़िया" था। उन्होंने देखा कि फ्लेस्नर की विधि को किसी भी फ्रैक्शनेटिंग सिफर में लागू किया जा सकता है, जैसे कि डेलास्टेल बाइफिड या फोर-स्क्वेयर, और इससे सुरक्षा में विशेष वृद्धि हो सकती है।।

ग्रिल सिफर चीनी अक्षरों को परिस्थानित करने के लिए भी उपयुक्त उपकरण होते हैं; ये शब्दों को अक्षरिक या स्वरित अक्षरों में नहीं लिखने की अवश्यकता को दूर करते हैं, जिन पर अन्य सिफर लागू किए जा सकते हैं।

पहले विश्व युद्ध के बाद, मशीन एन्क्रिप्शन ने सरल साइफर उपकरणों को अप्रयुक्त बना दिया, और ग्रिल सिफर का प्रयोग केवल शौकिया उद्देश्यों के लिए ही होता था। फिर भी, ग्रिल्स ने परिस्थान सिफर के लिए बीज विचार प्रदान किए जिनका प्रतिबिम्ब आधुनिक शिक्षा में दिखता है।

डी'अगापेयेफ़ सिफर
अनसुलझा डी'अगापेयेफ सिफर, जिसे 1939 में एक चुनौती के रूप में स्थापित किया गया था, में 14x14 डायनोम सम्मिलित हैं और यह एक ग्रिल के माध्यम से भिन्नीकृत  सिफर पाठ को स्थानांतरित करने के सैको के विचार पर आधारित हो सकता है।

एक तृतीय-पक्ष ग्रिल: क्रॉसवर्ड पहेली
ग्रिल्स के वितरण को, कुंजी विनिमय की मुश्किल समस्या का एक उदाहरण, एक सरल उपाय से सुगम बनाया जा सकता है, जो एक अख़बार के क्रॉसवर्ड पजल के रूप में एक तृतीय-पक्ष ग्रिड को लेकर होता है। यद्यपि यह सख्त रूप से एक ग्रिल  सिफर नहीं है, यह चैसबोर्ड की तरह है जिसमें काले वर्गों को स्थानांतरित किया गया है और इसे कार्डन विधि से उपयोग किया जा सकता है। संदेश टेक्स्ट को सफेद वर्गों में क्रमशः लेखा जा सकता है और   सिफरटेक्स्ट को उसके अनुप्रांशिक रूप से या इसके विपरीत उठाया जा सकता है

सीटीएटीआई ईटीटीओएल आरआरएचईआई एमयूसीकेई एसएसईईएल यूएयूडीयूई आरआईटीएससी वीआईएससीएच एनआरईएचई एलईआरईडी डीटीओएचएस ईएसडीएनएन  एलईडब्ल्यूएसी  एलईओएनटी ओआईआईईए आरआरएसईटी एलएलपीडीआर  ईएलटीटीडी टीओएक्सईए  ई4टीएमआईजी आईयूओडी पीटीआरटी1 ईएनसीएनई  एबीवाईएमओ एनओईईटी  ईबीसीएएल  एलयूजेडआईयू टीएलईपीटी वाईओओओ ।

पुनः, सैको के अवलोकन के बाद, यह विधि सीरिएटेड प्लेफेयर जैसे भिन्नात्मक सिफर को बाधित करती है।

क्रॉसवर्ड भी कीवर्ड का एक संभावित स्रोत हैं। चित्रित आकार की एक ग्रिड में महीने के प्रत्येक दिन के लिए एक शब्द होता है, वर्गों को क्रमांकित किया जाता है।

क्रिप्ट विश्लेषण
मूल कार्डानो ग्रिल एक साहित्यिक उपकरण था जो सज्जनों के व्यक्तिगत संवाद के लिए था। इसके उपयोग के संदेह की कोई भी सूचना, जहाँ कोई छिपे संदेश नहीं होते हैं, संदेश को खोजने की ओर ले जा सकती है, जिससे क्रिप्टएनालिस्ट को भ्रमित कर दिया जा सकता है। एक यादृच्छिक ग्रिड में अक्षर और संख्याएं वास्तविकता के बिना आकार ले सकती हैं। आक्रमणकर्ता का मुख्य लक्ष्य स्वयं ग्रिल प्राप्त करना होता है।

यदि ग्रिल की प्रतिलिपि प्राप्त नहीं की जा सकती है, तो सब हानि नहीं होती है। कार्डानो ग्रिल की बाद की प्रारूपन में समस्याएँ प्रस्तुत होती हैं जो सभी परिस्थान साइफर्स में सामान्य होती हैं। आवृत्ति विश्लेषण से अक्षरों की सामान्य वितरण दिखाई देता है, और यह प्लेनटेक्स्ट की भाषा की सुझाव करता है। समस्या, जो कि स्पष्ट रूप से स्तवित होती है, यद्यपि कम से कम किया जा सकता है, परिस्थान पैटर्न की पहचान करना होता है और इस प्रकार से साइफर टेक्स्ट को डिक्रिप्ट करना होता है। एक ही ग्रिल का उपयोग करके लिखे गए कई संदेशों के स्वामित्व करना महत्वपूर्ण सहायक होता है।

गेन्स, उनके हस्त चिन्हों और उनके गुप्तशास्त्र में, परिस्थान साइफर्स और उनके क्रिप्टएनालिसिस पर उनके मानक काम में, एक लंबे विवरण प्रस्तुत की और एक अध्याय को टर्निंग ग्रिल को समर्पित किया।

यह भी देखें

 * क्रिप्टोग्राफी में विषय

अग्रिम पठन

 * Richard Deacon, A History of the British Secret Service, Frederick Mũller, London, 1969
 * Luigi Sacco, Nozzioni di crittografia, privately printed, Rome, 1930; revised and reprinted twice as Manuale di crittografia


 * Friedrich L. Bauer Decrypted Secrets - Methods and Maxims of Cryptology, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 1997, ISBN 3-540-60418-9

बाहरी संबंध