Four-Square-cijfer
Voer twee sleutelwoorden en een bericht in om het te versleutelen of te ontcijferen met het Four-Square-cijfer van Félix Delastelle. De tool toont de vier 5 × 5-vierkanten en markeert de rechthoek achter elk letterpaar, zodat je het resultaat met de hand kunt controleren. Gratis, zonder registratie, en er verlaat niets je browser.
De letters vullen eerst het vierkant, elk één keer; de rest van het alfabet volgt in volgorde. De twee sleutelwoorden mogen gelijk zijn, maar dan is het cijfer zwakker.
Langs de rijen is de gebruikelijke manier. Het voorbeeld van de American Cryptogram Association schrijft het langs de kolommen.
Alleen letters worden versleuteld. Spaties, cijfers en leestekens vallen weg, en het resultaat staat in hoofdletters.
Een oneven laatste letter wordt met X aangevuld (Z als de letter X is); ontcijferde tekst bewaart die opvulling.
I en J delen een vakje, dus elke J komt als I terug.
De vier vierkanten en de paren
Versleutelen: zoek de eerste letter in het linkerbovenvierkant en de tweede in het rechtsondervierkant. De eerste cijferletter staat in het rechterbovenvierkant, op de rij van de eerste letter en de kolom van de tweede. De tweede cijferletter staat in het linkersondervierkant, op de rij van de tweede letter en de kolom van de eerste.
Linksboven — gewoon alfabet
| 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 |
Rechtsboven — gesleuteld
| E | X | A | M | P |
| L | B | C | D | F |
| G | H | I | K | N |
| O | Q | R | S | T |
| U | V | W | Y | Z |
Linksonder — gesleuteld
| K | E | Y | W | O |
| R | D | A | B | C |
| F | G | H | I | L |
| M | N | P | Q | S |
| T | U | V | X | Z |
Rechtsonder — gewoon alfabet
| 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 |
Selecteer hieronder een paar. Voor het versleutelen staan de twee gewone letters (blauw) in de twee gewone vierkanten, en de cijferletters (amber) op de andere hoeken van de rechthoek die ze markeren. Ontcijferen loopt de andere kant op.
| Paar | Eerste letter | Tweede letter | Resultaat |
|---|---|---|---|
| H: rij 2, kolom 3 | E: rij 1, kolom 5 | FY | |
| L: rij 3, kolom 1 | P: rij 3, kolom 5 | NF | |
| M: rij 3, kolom 2 | E: rij 1, kolom 5 | NE | |
| O: rij 3, kolom 4 | B: rij 1, kolom 2 | HW | |
| I: rij 2, kolom 4 | W: rij 5, kolom 2 | BX | |
| A: rij 1, kolom 1 | N: rij 3, kolom 3 | AF | |
| K: rij 2, kolom 5 | E: rij 1, kolom 5 | FO | |
| N: rij 3, kolom 3 | O: rij 3, kolom 4 | KH | |
| B: rij 1, kolom 2 | I: rij 2, kolom 4 | MD | |
| Y: rij 5, kolom 4 | O: rij 3, kolom 4 | YI | |
| U: rij 4, kolom 5 | A: rij 1, kolom 1 | OO | |
| R: rij 4, kolom 2 | E: rij 1, kolom 5 | TE | |
| M: rij 3, kolom 2 | Y: rij 5, kolom 4 | KU | |
| O: rij 3, kolom 4 | N: rij 3, kolom 3 | II | |
| L: rij 3, kolom 1 | Y: rij 5, kolom 4 | KT | |
| H: rij 2, kolom 3 | O: rij 3, kolom 4 | DH | |
| P: rij 3, kolom 5 | E: rij 1, kolom 5 | NO |
Zo gebruik je de Four-Square-cijfertool
- 1. Voer twee sleutelwoorden in. Het eerste vult het rechterbovenvierkant en het tweede het linkerondervierkant. Alleen letters tellen, en elke letter wordt maar één keer gebruikt voordat de rest van het alfabet volgt.
- 2. Kies de vierkantsconventie. Pas 26 letters in 25 vakjes door I en J een vakje te laten delen of door Q weg te laten, en kies hoe het sleutelwoord wordt ingevuld. Kies wat je puzzel of lesboek gebruikte.
- 3. Typ het bericht en kies Versleutelen of Ontcijferen. Alleen letters worden versleuteld; spaties en leestekens vallen weg. Een oneven laatste letter wordt met X aangevuld.
- 4. Lees de uitwerking. Selecteer een paar in de tabel om het op te lichten: de gewone letters in de twee gewone vierkanten en de cijferletters op de andere hoeken van de rechthoek.
Hoe het Four-Square-cijfer werkt
Het Four-Square-cijfer versleutelt twee letters tegelijk. Het gebruikt vier 5 × 5-vierkanten in een 2 × 2-blok. Het linkerbovenvierkant en het rechtsondervierkant bevatten het gewone alfabet. Het rechterbovenvierkant en het linkersondervierkant zijn gesleuteld: elk begint met het eigen sleutelwoord en gaat verder met de ongebruikte letters in volgorde.
Om een paar te versleutelen, zoek je de eerste letter in het linkerbovenvierkant en de tweede in het rechtsondervierkant. Ze staan op tegenover elkaar liggende hoeken van een denkbeeldige rechthoek. De eerste cijferletter staat in het rechterbovenvierkant, in de rij van de eerste letter en de kolom van de tweede. De tweede cijferletter staat in het linkersondervierkant, in de rij van de tweede letter en de kolom van de eerste. Om te ontcijferen loop je dezelfde rechthoek achteruit, te beginnen bij de gesleutelde vierkanten.
Uitgewerkt voorbeeld
De American Cryptogram Association beschrijft het cijfer met de sleutelwoorden GEOMETRY (rechtsboven) en LOGARITHM (linksonder), elk langs de kolommen ingevuld, waarbij I en J een vakje delen. Kies die instellingen en versleutel COMEQUICKLYWENEEDHELPX. Rijen en kolommen hieronder worden vanaf 1 geteld.
| Paar | Eerste letter (linksboven) | Tweede letter (rechtsonder) | Cijfer |
|---|---|---|---|
| CO | C: rij 1, kolom 3 | O: rij 3, kolom 4 | LE |
| ME | M: rij 3, kolom 2 | E: rij 1, kolom 5 | WI |
| QU | Q: rij 4, kolom 1 | U: rij 4, kolom 5 | XA |
Voor CO staat de eerste cijferletter in het rechterbovenvierkant op rij 1, kolom 4 (L), en de tweede in het linkersondervierkant op rij 3, kolom 3 (E). Het hele bericht wordt LEWIXAFNEXCUDXUVDPGXHZ, de cijfertekst die in de beschrijving van de ACA is afgedrukt. Let op: een paar geeft altijd hetzelfde cijferpaar, maar er ontstaat geen patroon letter voor letter: dezelfde gewone letter wordt een andere letter, afhankelijk van zijn partner.
Conventies die het antwoord veranderen
Gepubliceerde voorbeelden zijn het niet altijd eens, daarom kun je de conventie in de tool kiezen. Het voorbeeld van Wikipedia, met de sleutelwoorden EXAMPLE en KEYWORD die langs de rijen zijn ingevuld, zet HELPMEOBIWANKENOBI alleen om in FYGMKYHOBXMFKKKIMD als Q uit de vierkanten wordt weggelaten in plaats van I en J samen te voegen. Met I en J samengevoegd geeft dezelfde invoer een ander antwoord, dus controleer altijd de conventie voordat je vergelijkt.
Waar het Four-Square-cijfer vandaan komt
Het cijfer is het werk van Félix Delastelle (1840–1902), een Franse amateurcryptograaf die ook het bifid- en trifidcijfer uitvond. Hij bundelde zijn systemen in de Traité élémentaire de cryptographie, die Gauthier-Villars in 1902 in Parijs uitgaf, een paar maanden na zijn dood. Four-square is een nauwe verwant van Playfair, dat paren op één vierkant versleutelt. Het heeft twee sleutelwoorden en vier rasters nodig, dus het kost meer voorbereiding, en die extra moeite voor een bescheiden winst in sterkte is de reden dat Playfair veel vaker is gebruikt.
Hoe het Four-Square-cijfer wordt gekraakt
Four-square verbergt enkelvoudige letterfrequenties, omdat elke letter van zijn partner afhangt. Het verbergt paarfrequenties niet: een gegeven gewoon paar levert altijd hetzelfde cijferpaar op, dus veelvoorkomende Engelse paren zoals TH en HE blijven als herhalende paren in de cijfertekst terugkomen. Bij een paar honderd letters kan een computer de twee sleutelwoorden doorzoeken en elke gok scoren op hoe Engels de ontcijferde paren lijken. Met een bekend gewoon tekstfragment vallen de vierkanten bijna met de hand uit elkaar. Anders dan bij Playfair geeft een omgekeerd gewoon paar geen omgekeerd cijferpaar als de twee sleutelwoorden verschillen, en dubbele letters hebben geen opvulling nodig, wat twee van Playfairs verraderlijke kenmerken wegneemt.
Een leercijfer, geen veilig cijfer
Four-square is een goede manier om te leren hoe digraamcijfers werken. Het kan niets privés tegen software beschermen.
Veelgestelde vragen
- Wat is het Four-Square-cijfer?
- Het Four-Square-cijfer is een digraam-substitutiecijfer dat paren letters versleutelt met vier 5 × 5-vierkanten: twee gewone alfabetten en twee gesleuteld met verschillende sleutelwoorden. Het werd uitgevonden door de Franse cryptograaf Félix Delastelle.
- Hoe ontcijfer je een Four-Square-cijfer?
- Splits de cijfertekst in paren. Zoek de eerste letter in het gesleutelde rechterbovenvierkant en de tweede in het gesleutelde linkersondervierkant. De eerste gewone letter staat in het linkerbovenvierkant, op de rij van de eerste cijferletter en de kolom van de tweede; de tweede gewone letter staat in het rechtsondervierkant, op de rij van de tweede cijferletter en de kolom van de eerste.
- Hoe verschilt het Four-Square-cijfer van Playfair?
- Playfair gebruikt één sleutelvierkant en verplaatst letters langs rijen of kolommen. Four-square gebruikt vier vierkanten en past altijd de rechthoekregel toe. Het heeft geen opvulling nodig tussen dubbele letters, en een omgekeerd gewoon paar geeft geen omgekeerd cijferpaar, maar het vraagt twee sleutelwoorden en meer voorbereiding.
- Moeten de twee sleutelwoorden verschillend zijn?
- Nee, maar als je voor beide gesleutelde vierkanten hetzelfde sleutelwoord gebruikt, is het cijfer makkelijker aan te vallen. Twee verschillende sleutelwoorden geven in elk gesleuteld vierkant een andere indeling, en het cijfer is alleen zo sterk als dat verschil.
- Wat gebeurt er met de letter J en met Q?
- Een 5 × 5-vierkant bevat 25 letters, dus er moet er een verdwijnen. Ofwel delen I en J een vakje en wordt elke J als I gelezen, ofwel wordt Q weggelaten en uit het bericht verwijderd. Gepubliceerde voorbeelden gebruiken beide conventies, dus kies de conventie die bij jouw bron past.
- Is het Four-Square-cijfer veilig?
- Nee. Omdat hetzelfde gewone paar altijd hetzelfde cijferpaar oplevert, werkt digraamfrequentieanalyse, en een computer kan beide sleutelwoorden uit een paar honderd letters terugvinden. Het is een historisch cijfer voor leren en puzzels.