Cifrario a quattro quadrati
Inserisci due parole chiave e un messaggio per cifrarlo o decifrarlo con il cifrario a quattro quadrati di Félix Delastelle. Lo strumento mostra i quattro quadrati 5 × 5 e segna il rettangolo dietro ogni coppia di lettere, così puoi verificare il risultato a mano. Gratuito, senza registrazione, e nulla lascia il tuo browser.
Le sue lettere riempiono per prime il quadrato, una volta ciascuna; il resto dell'alfabeto segue in ordine. Le due parole chiave possono essere uguali, ma in tal caso il cifrario è più debole.
Per righe è il modo più comune. L'esempio dell'American Cryptogram Association la scrive per colonne.
Vengono cifrate solo le lettere. Spazi, cifre e punteggiatura vengono eliminati e il risultato è in maiuscolo.
Un'ultima lettera isolata viene completata con una X (con una Z se la lettera è X); il testo decifrato conserva quel riempitivo.
I e J condividono una casella, quindi ogni J torna come I.
I quattro quadrati e le coppie
Cifratura: trova la prima lettera nel quadrato in alto a sinistra e la seconda in quello in basso a destra. La prima lettera cifrata si trova nel quadrato in alto a destra, nella riga della prima lettera e nella colonna della seconda. La seconda lettera cifrata si trova nel quadrato in basso a sinistra, nella riga della seconda lettera e nella colonna della prima.
In alto a sinistra — alfabeto in chiaro
| A | B | C | D | E |
| F | G | H | I | K |
| L | M | N | O | P |
| Q | R | S | T | U |
| V | W | X | Y | Z |
In alto a destra — con chiave
| E | S | M | P | I |
| O | A | B | C | D |
| F | G | H | K | L |
| N | Q | R | T | U |
| V | W | X | Y | Z |
In basso a sinistra — con chiave
| C | H | I | A | V |
| E | B | D | F | G |
| K | L | M | N | O |
| P | Q | R | S | T |
| U | W | X | Y | Z |
In basso a destra — alfabeto in chiaro
| A | B | C | D | E |
| F | G | H | I | K |
| L | M | N | O | P |
| Q | R | S | T | U |
| V | W | X | Y | Z |
Seleziona una coppia qui sotto. Per cifrare, le sue due lettere in chiaro (blu) stanno nei due quadrati in chiaro, e le lettere cifrate (ambra) stanno agli altri angoli del rettangolo che delimitano. Decifrare procede in senso inverso.
| Coppia | Prima lettera | Seconda lettera | Risultato |
|---|---|---|---|
| A: riga 1, colonna 1 | I: riga 2, colonna 4 | PE | |
| U: riga 4, colonna 5 | T: riga 4, colonna 4 | TT | |
| A: riga 1, colonna 1 | M: riga 3, colonna 2 | SK | |
| I: riga 2, colonna 4 | O: riga 3, colonna 4 | CN | |
| B: riga 1, colonna 2 | I: riga 2, colonna 4 | PB | |
| W: riga 5, colonna 2 | A: riga 1, colonna 1 | VH | |
| N: riga 3, colonna 3 | K: riga 2, colonna 5 | LD | |
| E: riga 1, colonna 5 | N: riga 3, colonna 3 | MO | |
| O: riga 3, colonna 4 | B: riga 1, colonna 2 | GA | |
| I: riga 2, colonna 4 | S: riga 4, colonna 3 | BS | |
| E: riga 1, colonna 5 | I: riga 2, colonna 4 | PG | |
| L: riga 3, colonna 1 | A: riga 1, colonna 1 | FC | |
| M: riga 3, colonna 2 | I: riga 2, colonna 4 | KB | |
| A: riga 1, colonna 1 | U: riga 4, colonna 5 | IP | |
| N: riga 3, colonna 3 | I: riga 2, colonna 4 | KD | |
| C: riga 1, colonna 3 | A: riga 1, colonna 1 | EI | |
| S: riga 4, colonna 3 | P: riga 3, colonna 5 | UM | |
| E: riga 1, colonna 5 | R: riga 4, colonna 2 | ST | |
| A: riga 1, colonna 1 | N: riga 3, colonna 3 | MK | |
| Z: riga 5, colonna 5 | A: riga 1, colonna 1 | VV |
Come usare lo strumento Cifrario a quattro quadrati
- 1. Inserisci due parole chiave. La prima riempie il quadrato in alto a destra e la seconda quello in basso a sinistra. Contano solo le lettere, e ciascuna si usa una sola volta prima che segua il resto dell'alfabeto.
- 2. Scegli la convenzione dei quadrati. Per far stare 26 lettere in 25 caselle puoi far condividere una casella a I e J oppure escludere la Q, e scegliere come si scrive la parola chiave. Usa la convenzione del tuo esercizio o del tuo libro.
- 3. Scrivi il messaggio e scegli Cifra o Decifra. Vengono cifrate solo le lettere; spazi e punteggiatura vengono eliminati. Un'ultima lettera isolata viene completata con una X.
- 4. Leggi il procedimento. Seleziona una coppia nella tabella per evidenziarla: le lettere in chiaro nei due quadrati in chiaro e le lettere cifrate agli altri angoli del rettangolo.
Come funziona il cifrario a quattro quadrati
Il cifrario a quattro quadrati cifra due lettere alla volta. Usa quattro quadrati 5 × 5 disposti in un blocco 2 × 2. I quadrati in alto a sinistra e in basso a destra contengono l'alfabeto in chiaro. I quadrati in alto a destra e in basso a sinistra sono con chiave: ciascuno inizia con la propria parola chiave e prosegue con le lettere inutilizzate, in ordine.
Per cifrare una coppia, trova la prima lettera nel quadrato in alto a sinistra e la seconda in quello in basso a destra. Stanno agli angoli opposti di un rettangolo immaginario. La prima lettera cifrata si trova nel quadrato in alto a destra, nella riga della prima lettera e nella colonna della seconda. La seconda lettera cifrata si trova nel quadrato in basso a sinistra, nella riga della seconda lettera e nella colonna della prima. Per decifrare si percorre lo stesso rettangolo al contrario, partendo dai quadrati con chiave.
Esempio svolto
La descrizione del cifrario data dalla American Cryptogram Association usa le parole chiave GEOMETRY (in alto a destra) e LOGARITHM (in basso a sinistra), entrambe scritte per colonne, con I e J nella stessa casella. Scegli queste impostazioni e cifra COMEQUICKLYWENEEDHELPX. Righe e colonne sono numerate a partire da 1.
| Coppia | Prima lettera (in alto a sinistra) | Seconda lettera (in basso a destra) | Cifrato |
|---|---|---|---|
| CO | C: riga 1, colonna 3 | O: riga 3, colonna 4 | LE |
| ME | M: riga 3, colonna 2 | E: riga 1, colonna 5 | WI |
| QU | Q: riga 4, colonna 1 | U: riga 4, colonna 5 | XA |
Per CO, la prima lettera cifrata si trova nel quadrato in alto a destra alla riga 1, colonna 4 (L), e la seconda nel quadrato in basso a sinistra alla riga 3, colonna 3 (E). L'intero messaggio diventa LEWIXAFNEXCUDXUVDPGXHZ, il testo cifrato riportato nella descrizione dell'ACA. Nota che una coppia dà sempre la stessa coppia cifrata, ma non compare alcuno schema lettera per lettera: la stessa lettera in chiaro diventa lettere diverse a seconda della sua compagna.
Convenzioni che cambiano il risultato
Gli esempi pubblicati non concordano tutti, per questo lo strumento consente di scegliere. L'esempio di Wikipedia, con le parole chiave EXAMPLE e KEYWORD scritte per righe, trasforma HELPMEOBIWANKENOBI in FYGMKYHOBXMFKKKIMD solo se la Q viene esclusa dai quadrati invece di unire I e J. Con I e J unite, lo stesso input dà un risultato diverso: verifica sempre la convenzione prima di confrontare.
Da dove viene il cifrario
Il cifrario è opera di Félix Delastelle (1840–1902), un crittografo dilettante francese che ideò anche i cifrari bifido e trifido. Raccolse i suoi sistemi nel Traité élémentaire de cryptographie, pubblicato a Parigi da Gauthier-Villars nel 1902, pochi mesi dopo la sua morte. Il quattro quadrati è un parente stretto del Playfair, che cifra coppie su un unico quadrato. Richiede due parole chiave e quattro griglie, quindi è più lento da preparare; proprio questo lavoro in più, per un guadagno modesto in robustezza, spiega perché il Playfair è diventato molto più diffuso.
Come viene violato il cifrario a quattro quadrati
Il quattro quadrati nasconde le frequenze delle singole lettere, perché ogni lettera dipende dalla compagna. Non nasconde le frequenze delle coppie: una data coppia in chiaro produce sempre la stessa coppia cifrata, quindi le coppie comuni in inglese come TH e HE lasciano coppie che si ripetono nel testo cifrato. Con qualche centinaio di lettere, un computer può cercare le due parole chiave e valutare ogni ipotesi in base a quanto suonano inglesi le coppie decifrate. Con un frammento di testo in chiaro noto, i quadrati emergono quasi a mano. A differenza del Playfair, una coppia in chiaro invertita non dà una coppia cifrata invertita quando le due parole chiave sono diverse, e le lettere doppie non richiedono riempitivi, il che elimina due dei punti deboli del Playfair.
Un cifrario didattico, non sicuro
Il quattro quadrati è un buon modo per imparare come funzionano i cifrari digrafici. Non può proteggere nulla di privato dai programmi informatici.
Domande frequenti
- Che cos'è il cifrario a quattro quadrati?
- È un cifrario di sostituzione digrafico che cifra coppie di lettere usando quattro quadrati 5 × 5: due alfabeti in chiaro e due con chiave, costruiti con parole chiave diverse. È stato ideato dal crittografo francese Félix Delastelle.
- Come si decifra un testo cifrato a quattro quadrati?
- Dividi il testo cifrato in coppie. Trova la prima lettera nel quadrato con chiave in alto a destra e la seconda in quello con chiave in basso a sinistra. La prima lettera in chiaro si trova nel quadrato in alto a sinistra, nella riga della prima lettera cifrata e nella colonna della seconda; la seconda lettera in chiaro si trova nel quadrato in basso a destra, nella riga della seconda lettera cifrata e nella colonna della prima.
- In che cosa il cifrario a quattro quadrati è diverso dal Playfair?
- Il Playfair usa un solo quadrato chiave e sposta le lettere lungo righe o colonne. Il quattro quadrati usa quattro quadrati e applica sempre la regola del rettangolo. Non richiede riempitivi tra lettere doppie e una coppia in chiaro invertita non dà una coppia cifrata invertita, ma richiede due parole chiave e più preparazione.
- Le due parole chiave devono essere diverse?
- No, ma usare la stessa parola chiave per entrambi i quadrati con chiave rende il cifrario più facile da attaccare. Due parole chiave diverse danno una disposizione diversa in ciascun quadrato, e il cifrario è forte quanto è grande questa differenza.
- Che cosa succede alla lettera J e alla Q?
- Un quadrato 5 × 5 contiene 25 lettere, quindi una deve sparire. Oppure I e J condividono una casella e ogni J viene letta come I, oppure la Q viene esclusa e rimossa dal messaggio. Gli esempi pubblicati usano entrambe le convenzioni, quindi scegli quella del tuo esercizio.
- Il cifrario a quattro quadrati è sicuro?
- No. Poiché una data coppia in chiaro dà sempre la stessa coppia cifrata, l'analisi delle frequenze dei digrafi funziona, e un computer può recuperare entrambe le parole chiave da qualche centinaio di lettere. È un cifrario storico, utile per imparare e per i giochi enigmistici.