Рассказ "Золотой жук"

«Золотой жук» (англ. The Gold-Bug) — новелла американского писателя, поэта и литературного критика — Эдгара Аллана По 1843 года. История о сокровищах, ключ к местонахождению которых был зашифрован. Один из героев сумел разгадать его, используя остроумную систему подсчета знаков шифра и сопоставление с частотой использования букв в английском языке.

В рассказе подробно описан криптографический метод решения простого шифра замены (или подстановки). Текст криптограммы состоял из 203 символов:

Уильям Легран пытается решить закодированную запись пирата Кидда, легенда о котором витает в округе. Он выполняет следующие действия:

Легран предполагает, что Кидд не сумел бы составить истинно сложную криптограмму. Значит перед ним был примитивный шифр, но притом такой, что для обычной фантазии моряка он показался бы совершенно непостижимым. Первым шагом идет определение языка, на котором пишется код. Внизу пергамента Легран обнаруживает рисунок козленка и решает, что это и есть подпись пирата (в английском языке «kid» — козленок, «Kidd» — имя пирата). Значит, скорее всего, зашифрованный текст — английский.

Послание было написано компактно, без пробелов, Легран проводит частотный анализ текста.

В английском письме самая частая буква — «е». Поскольку знак 8 встречается в криптограмме чаще других, Легран принимает его за букву «е» английского алфавита. Для проверки своей гипотезы он проверяет встречается ли этот знак дважды подряд, потому что в английском, буква «е» очень часто удваивается, например в словах «meet» или «fleet», «speed» или «seed», «seen», «been», «agree» и так далее. Хотя криптограмма невелика, последовательность «88» встречается в нём 5 раз, что косвенно подтверждает выбранную гипотезу

Следующим шагом в расшифровке было использование факта, что самое частое слово в английском — определенный артикль «the». Легран проверяет, не повторяется ли сочетание из трех знаков, расположенных в той же последовательности, и оканчивающееся знаком «8». Если такое найдется, это будет, по всей вероятности, определенный артикль. Он находит 7 раз сочетание из трех знаков «;48», что позволяет ему предположить, что знак «;» — это буква «t», а «4» — «h». Вместе с тем подтверждается, что «8» действительно «е».

Расшифровка целого слова позволяет найти границы других слов. Для примера Легран берет предпоследнее из сочетаний рода «;48». Идущий сразу за «8» знак «;» будет, очевидно, начальной буквой нового слова. Выписывая, начиная с него, шесть знаков подряд, можно обнаружить, что только один из них пока незнаком. Обозначая теперь знаки буквами и оставляя свободное место для неизвестного знака: «t.eeth»

Ни одно слово, начинающееся на «t» и состоящее из шести букв, не имеет в английском языке окончания «th», в этом легко убедиться, подставляя на свободное место все буквы по очереди. Потому отбрасывая две последние буквы как посторонние, получаем: «t.ee»

Легран полагает пропущенной букву «r», которая в шифре представлена знаком «(». И теперь появляется возможность прочитать два слова подряд: «the tree»

Далее Легран обнаруживает уже знакомое сочетание «;48». Принимая его опять за границу нового слова и выписывая целый отрывок, начиная с двух расшифрованных слов, Легран получает такую запись: «the tree thr…h the»

У Леграна не остается сомнения, что неясное слово — «through» (через). Это открытие дает ещё три буквы — «о», «u» и «g», обозначенные в криптограмме знаками «‡» «?» и «3».

Внимательно вглядываясь в криптограмму, Легран находит вблизи от её начала группу знакомых знаков: «83(88», которая читается так: «egree». Это очень напоминает слово «degree» (градус) без первой буквы. Теперь Легран знает, что буква «d» обозначена знаком «+».

Вслед за словом «degree», через четыре знака, встречается такая группа: «th.rtee»

Легран быстро догадывается, что перед ним слово «thirteen» (тринадцать). К известным буквам прибавились «i» и «n», обозначенные в криптограмме знаками «6» и «*».

Криптограмма начинается так: «5 3 ‡ ‡ +». Подставляя по-прежнему буквы и точки, Легран получает: «.good»

Недостающая буква, конечно, «a», и, значит, два первые слова будут читаться так: «A good» (хороший)

Чтобы теперь не сбиться, расположим знаки в виде такой таблицы.

Применив данный ключ к записке, Легран получил следующее:

После того, как у Леграна сформировался ключ к десяти главным буквам, остались девять нерасшифрованных:

Аналогично были распознаны остальные символы, дав конечный ключ к шифру:

Криптограмма пирата оказалась одной из самых простейших. Теперь приведем полный текст получившейся записи. Вот она в расшифрованном виде:

Разделив последний текст по смыслу на слова, Легран получил окончательную разгадку шифра (как видно, апострофы и знаки препинания пират в своей шифровке не использовал):

Русский перевод:

А что это точно значило, можно понять, прочитав эту самую новеллу "Золотой жук".