О шифровании с помощью бумажного квадрата

Если вдруг вы все пропустили, сообщаю, что в октябрьском конкурсе по ФП была занятная задачка про генерацию криптографических ключей. На сам конкурс я забил, а вот описанный метод шифрования показался мне очень интересным. Почему-то ранее мне не доводилось о нем слышать.

Описанный метод шифрования заключается в следующем. Берется квадратный лист бумаги, поделенный на клеточки. Клеточки вырезаются таким образом, чтобы при повороте квадрата координаты открытых клеточек не повторялись. Шифрование производится путем перестановки букв в открытом тексте. Буквы вписываются в клетки квадрата, затем квадрат поворачивается на 90 градусов, текст снова вписывается в клетки, и так четыре раза. Вот как это выглядит в действии:

Что интересно, в данном методе очень легко запомнить ключ шифрования и при необходимости восстановить его. Рассмотрим 1/4 квадрата. Каждая клетка в нем будет заполнена либо при первом, либо при втором, либо при третьем, либо при четвертом повороте. Легко видеть, что ключ сводится к последовательности чисел от 1 до 4 длиной (N/2)2, где N – размер блока шифрования. То есть, ключ может быть вида 12341234…, 4321143221… и так далее.

При этом длина ключа для квадрата 10x10 составляет 250 бит (вращения и перевороты квадрата по понятным причинам не учитываем). Если же увеличить квадрат до размера 16x16 получим ключ длиной 2128 бит, прям как у взрослых.

Я не особо уверен в криптостойкости перестановочных шифров. Поэтому, если бы мне понадобилось зашифровать что-то руками, я бы использовал описанный метод в сочетании с каким-нибудь шифром замены. На роль такого шифра хорошо подходит квадрат Полибия. Ключи в этом алгоритме также легко восстанавливаются по памяти. Замену и перестановку можно повторять многократно с разными ключами. Сдается мне, что в этом случае по стойкости можно будет посоревноваться даже с AES.