Безопасность цифровых технологий

БЕЗОПАСНОСТЬ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ
ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

English | Русский

Последний выпуск
№3(122) Июль - Сентябрь 2026

Реализация криптоанализа шифра простой замены с использованием знаковых триграмм

Выпуск № 3 (122) Июль - Сентябрь 2026
Авторы:

Котов Юрий Алексеевич ,
Башкиров Александр Петрович ,
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2782-2230-2026-3-41-63
Аннотация

В работе рассматривается адаптация метода Якобсена для криптоанализа шифра простой замены с использованием знаковых триграмм применительно к русскоязычным текстам. Проведена оценка устойчивости эталона: стабильности частот и рангов наиболее частотных триграмм, полноты покрытия множества ненулевых триграмм и геометрического сходства их распределения по пластинам. Для сопоставимости частот применена нормировка, экспериментально определена оптимальная стратегия нормировки в зависимости от объема анализируемого текста. Метод реализован программно и протестирован на независимой выборке научно-популярных и художественных текстов. Сравнительный анализ с биграммной реализацией показал, что триграммный подход обеспечивает существенно меньшую ошибку идентификации (вплоть до нуля при объемах свыше 6000 символов) при приемлемых вычислительных затратах. Полученные результаты позволяют количественно оценить минимальный объем шифротекста, при котором атака на основе триграмм становится результативной, и подтверждают практическую ценность триграммного эталона для статистического криптоанализа русскоязычных текстов.


Ключевые слова: триграммы, частотный анализ, шифр простой замены, метод Якобсена, эталон частот, нормировка
Котов Юрий Алексеевич
кандидат физико-математических наук, доцент, НГТУ,
kotov@corp.nstu.ru
Orcid: 0000-0003-4072-8103
РИНЦ AuthorID: 354197
Scopus ID: 57193850889

Башкиров Александр Петрович
НГТУ,
aleksandrbaskirov15@gmail.com
Orcid: 0009-0002-8740-9206

Список литературы

1.??Sabonchi A.K.S., Akay B. A survey on the metaheuristics for cryptanalysis of substitution and transposition ciphers // Computer Systems Science & Enginee-ring. – 2021. – Vol. 39 (1). – P. 87–104. – DOI: 10.32604/csse.2021.05365.



2.??Котов Ю.А. Аппроксимация распределений частот буквенных биграмм текста для идентификации букв // Труды СПИИРАН. – 2017. – № 1 (50). – С. 190–208. – EDN XVLOWN.



3.??Васильев Е.М., Гусев К.Ю. Анализ избыточности русскоязычного текста // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2010. – Т. 6, № 8. – С. 101–104.



4.??Котов Ю.А., Рассказов А.Д., Таронов Р.П. Алгоритм идентификации простой замены букв текста по словарю // Научные вести. – 2019. – № 6 (11). – С. 201–212. – EDN SVJULP.



5.??Холоденко А.Б. О построении статистических языковых моделей для систем распознавания русской речи // Интеллектуальные системы. – 2001. – Т. 6, № 1–4. – С. 381–394. – EDN YWAXTV.



6.??Munzner T. Visualization analysis and design. – Boca Raton: CRC Press, 2015. – 404 p. – ISBN 978-1-4665-0893-4.



7.??Алгоритм применения N-грамм для корректировки результатов распознавания / Т.В. Манжиков, О.А. Славин, И.А. Фараджев, И.М. Янишевский // Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. – 2016. – № 4 (92). – С. 116–123. – DOI: 10.22204/2410-4639-2016-092-04-116-123.



8.??Котов Ю.А. Криптографические методы защиты информации: шифры: учебное пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. – 60 с.



9.??ГОСТ Р 51275–2006. Защита информации. Объект информатизации. Факторы, воздействующие на информацию. Общие положения. – М.: Стандартинформ, 2007.



10.??ГОСТ Р 50922–2006. Защита информации. Основные термины и определения. – М.: Стандартинформ, 2008.



11.??Карпов А.В., Ишмуратов Р.А. Введение в криптографию: учебное пособие. – Казань: Казан. ун-т, 2024. – 128 с.



12.??Оценка стойкости криптографических шифров с помощью анализа шифртекстов / Т.С. Байшоланов, Ж.М. Алимжанова, Н. Байшолан, К.Е. Ку-баев, К.С. Байшоланова // Известия Национальной академии наук Республики Казахстан. Серия физико-математическая. – 2022. – № 1. – С. 26–33. – DOI: 10.32014/2022.2518-1726.113.



13.??Кислицына М.Ю., Орлов Ю.Н. Статистический анализ полного корпуса художественной литературы на русском языке и распознавание автора // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша. – 2024. – № 17. – С. 1–24. – EDN HIPYEE. – DOI: 10.20948/prepr-2024-17.

Просмотров аннотации: 4
Скачиваний полного текста: 2
Просмотров интерактивной версии: 0
Для цитирования:

Котов Ю.А., Башкиров А.П. Реализация криптоанализа шифра простой замены с использованием знаковых триграмм // Безопасность цифровых технологий. – 2026. – № 3 (122). – С. 41–63. – DOI: 10.17212/2782-2230-2026-3-41-63.

For citation:

Kotov Yu.A., Bashkirov A.P. Realizatsiya kriptoanaliza shifra prostoi zameny s ispol'zovaniem znakovykh trigramm [Implementation of cryptanalysis of a simple substitution cipher using sign-based trigrams]. Bezopasnost' tsifrovykh tekhnologii = Digital Technology Security, 2026, no. 3 (122), pp. 41–63. DOI: 10.17212/2782-2230-2026-3-41-63.