Szyfr ADFGVX
Wpisz kwadrat, słowo kluczowe przestawiania i wiadomość, aby zakodować lub odkodować ją szyfrem ADFGVX albo jego poprzednikiem 5 × 5, ADFGX. Narzędzie pokazuje oba etapy: kwadrat Polibiusza, który zamienia każdy znak w dwie litery, oraz przestawienie kolumnowe, które je miesza. Za darmo, bez rejestracji, a nic nie opuszcza przeglądarki.
Jego znaki najpierw wypełniają kwadrat, każdy użyty raz; reszta alfabetu (i cyfry) idzie dalej. Wpisz wszystkie 25 lub 36 znaków, aby ustawić kwadrat dokładnie.
Ustala kolejność kolumn w drugim etapie. Równe litery biorą się od lewej do prawej. Użyj co najmniej dwóch liter lub cyfr.
Wzdłuż wierszy to zwykły sposób. Prawdziwy kwadrat był dowolnym mieszanym alfabetem, więc pełne 25- lub 36-znakowe słowo kluczowe ustala go niezależnie od wybranego sposobu.
Szyfrowane są tylko litery (a w kwadracie 6 × 6 także cyfry). Spacje i znaki interpunkcyjne są pomijane, a wynik jest zapisany wielkimi literami. Szyfrogram używa wyłącznie liter A, D, F, G, X (i V).
Oba etapy
Etap 1 — kwadrat Polibiusza
Każdy znak jawny staje się dwiema literami: etykietą wiersza, a potem etykietą kolumny.
| A | D | F | G | V | X | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| A | N | A | 1 | C | 3 | H |
| D | 8 | T | B | 2 | O | M |
| F | E | 5 | W | R | P | D |
| G | 4 | F | 6 | G | 7 | I |
| V | 9 | J | 0 | K | L | Q |
| X | S | U | V | X | Y | Z |
Znaki i ich pary
| Jawne | A | T | T | A | C | K | A | T | 1 | 2 | 0 | 0 | A | M |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Para | AD | DD | DD | AD | AG | VG | AD | DD | AF | DG | VF | VF | AD | DX |
Etap 2 — przestawienie kolumnowe
Zapisz pary liter wierszami pod słowem kluczowym. Ponumeruj kolumny według kolejności alfabetycznej liter słowa kluczowego (równe litery od lewej do prawej) i odczytaj kolumny w tej kolejności, od góry do dołu.
| P | R | I | V | A | C | Y |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 4 | 5 | 3 | 6 | 1 | 2 | 7 |
| A | D | D | D | D | D | A |
| D | A | G | V | G | A | D |
| D | D | A | F | D | G | V |
| F | V | F | A | D | D | X |
Pierwszy wiersz to kolejność, w jakiej odczytywane są kolumny. Ostatni wiersz może być krótszy; nie jest uzupełniany.
Litery par w kolejności: ADDDDDADAGVGADDDAFDGVFVFADDX
Jak korzystać z narzędzia do szyfru ADFGVX
- 1. Wybierz ADFGVX lub ADFGX. ADFGVX używa kwadratu 6 × 6 z literami i cyframi 0–9. ADFGX używa kwadratu 5 × 5, w którym I i J dzielą jedno pole albo Q zostaje pominięte.
- 2. Ustaw kwadrat. Wpisz słowo kluczowe, a resztę alfabetu uzupełni się automatycznie, albo wpisz wszystkie 25 lub 36 znaków, by ustalić kwadrat dokładnie, tak jak w oryginalnych mieszanych alfabetach.
- 3. Wpisz słowo kluczowe przestawiania. Określa ono kolejność, w jakiej kolumny są odczytywane w drugim etapie. Użyj co najmniej dwóch liter lub cyfr.
- 4. Wpisz wiadomość i wybierz Koduj lub Dekoduj. Szyfrowane są tylko litery i cyfry. Obliczenia pokazują kwadrat, parę liter każdego znaku oraz siatkę przestawienia.
Jak działa szyfr ADFGVX
ADFGVX to szyfr dwuetapowy. W pierwszym etapie kwadrat Polibiusza, którego wiersze i kolumny są oznaczone literami A, D, F, G, V i X, zamienia każdy znak jawny na dwie litery: etykietę wiersza, a potem etykietę kolumny. To frakcjonowanie – podwaja długość wiadomości. W drugim etapie pary liter zapisuje się wierszami pod słowem kluczowym przestawiania. Następnie kolumny odczytuje się od góry do dołu w kolejności alfabetycznej liter słowa kluczowego; równe litery biorą się od lewej do prawej, a ostatni wiersz pozostaje niepełny. Szyfrogram zawiera wyłącznie te sześć liter.
Żaden etap nie daje siły sam z siebie. Zwykłe podstawienie Polibiusza ujawnia częstości liter, a zwykłe przestawienie zdradza same litery. Razem rozrzucają pary tak, że dwie połowy litery trafiają do różnych kolumn. Aby odkodować, odwróć kolejność: najpierw cofnij przestawienie, dzieląc szyfrogram na kolumny o właściwej długości, potem czytaj wiersze jako pary i wyszukuj każdą parę w kwadracie.
Przykład krok po kroku
Przykład ADFGVX z Wikipedii używa kwadratu NA1C3H8TB2OME5WRPD4F6G7I9J0KLQSUVXYZ, wpisanego w całości jako słowo kluczowe, oraz słowa kluczowego przestawiania PRIVACY. Wiadomość to attack at 1200am.
| Etap | Wynik |
|---|---|
| Znaki jawne | A T T A C K A T 1 2 0 0 A M |
| Etap 1: pary liter | AD DD DD AD AG VG AD DD AF DG VF VF AD DX |
| Kolejność kolumn ze słowa kluczowego | P R I V A C Y → 4 5 3 6 1 2 7 (odczyt A, C, I, P, R, V, Y) |
| Etap 2: szyfrogram | DGDD DAGD DGAF ADDF DADV DVFA ADVX |
Pierwszy etap zamienia A na AD, ponieważ A leży w wierszu A i kolumnie D kwadratu. Wtedy 28 liter par wypełnia cztery wiersze pod słowem PRIVACY, a odczyt kolumn w kolejności A, C, I, P, R, V, Y daje szyfrogram. Narzędzie odtwarza obie linie. ADFGX działa tak samo z kwadratem 5 × 5: przykład ADFGX z Wikipedii zamienia attack at once ze słowem kluczowym CARGO na FAXDF ADDDG DGFFF AFAXA FAFX.
Historia szyfru ADFGVX
ADFGVX był szyfrem polowym armii Cesarstwa Niemieckiego w czasie I wojny światowej, wynalezionym przez porucznika Fritza Nebela. Jego poprzednik, ADFGX, został po raz pierwszy użyty 1 marca 1918 roku na froncie zachodnim, a ADFGVX pojawił się 1 czerwca 1918 roku z dodatkowym V oraz wierszem i kolumną na cyfry, dzięki czemu można było przesyłać liczby. Litery wybrano dlatego, że w alfabecie Morse'a brzmią bardzo różnie, co ograniczało błędy radiotelegrafistów. Zarówno kwadrat, jak i słowo kluczowe przestawiania zmieniano codziennie.
Jak go złamano
Francuski kryptoanalityk Georges Painvin złamał szyfr w 1918 roku. Pracował na depeszach o powtarzalnych początkach, szukając wzorców w przestawieniu, i wykorzystał fakt, że przy parzystej długości słowa kluczowego kolumny na przemian zawierają pary liter z wierszy i z kolumn kwadratu, które mają różne profile częstości. Według francuskich relacji jego rozwiązania pomogły powstrzymać niemiecką ofensywę wiosenną; historyk Hilmar-Detlef Brückner kwestionuje, jak decydujące były. Dziś komputer łamie ADFGVX na podstawie niewielkiej ilości szyfrogramu.
Szyfr historyczny, a nie bezpieczny
ADFGVX był poważnym szyfrem w 1918 roku, ale dziś daleko mu do bezpieczeństwa. Używaj go do historii, łamigłówek i nauki, nigdy do czegokolwiek prywatnego.
Najczęstsze pytania
- Czym jest szyfr ADFGVX?
- ADFGVX to ręczny szyfr używany przez armię niemiecką w 1918 roku. Zastępuje każdy znak dwiema literami z kwadratu Polibiusza 6 × 6, a następnie miesza litery przestawieniem kolumnowym. Szyfrogram używa wyłącznie sześciu liter: A, D, F, G, V i X.
- Jaka jest różnica między ADFGX a ADFGVX?
- ADFGX pojawił się pierwszy, w marcu 1918 roku, i używał kwadratu 5 × 5, w którym I i J dzieliły jedno pole. ADFGVX nastąpił w czerwcu 1918 roku z kwadratem 6 × 6, który mieści wszystkie 26 liter i cyfry 0–9, dzięki czemu można było przesyłać liczby.
- Jak odkodować szyfr ADFGVX?
- Najpierw cofnij przestawienie. Ustal długości kolumn na podstawie słowa kluczowego i długości wiadomości, potnij szyfrogram na te kolumny w kolejności alfabetycznej słowa kluczowego i wpisz je z powrotem do siatki. Następnie odczytaj siatkę wierszami, by uzyskać pary liter, i wyszukaj każdą parę w kwadracie Polibiusza.
- Dlaczego użyto liter A, D, F, G, V i X?
- Bo w alfabecie Morse'a brzmią bardzo różnie, co ograniczało błędy radiotelegrafistów. Same litery nie mają znaczenia, a dowolne sześć różnych liter dałoby ten sam szyfr.
- Kto złamał szyfr ADFGVX?
- Francuski porucznik Georges Painvin złamał go w 1918 roku. Wykorzystał powtarzalne początki depesz oraz różne statystyki liter w połówkach wiersza i kolumny każdej pary, by odtworzyć najpierw przestawienie, a potem kwadrat.
- Czy szyfr ADFGVX jest bezpieczny?
- Nie. Był mocny jak na swoje czasy, ale nowoczesne oprogramowanie odzyskuje oba klucze z niewielkiej ilości tekstu. Traktuj go jako szyfr historyczny do nauki i łamigłówek.