Cifra de quatro quadrados
Digite duas palavras-chave e uma mensagem para codificá-la ou decodificá-la com a cifra de quatro quadrados de Félix Delastelle. A ferramenta monta os quatro quadrados 5 × 5 e marca o retângulo por trás de cada par de letras, para que você possa conferir o resultado à mão. Gratuito, sem cadastro, e nada sai do seu navegador.
Suas letras preenchem o quadrado primeiro, uma vez cada; o restante do alfabeto segue em ordem. As duas palavras-chave podem ser iguais, mas então a cifra fica mais fraca.
Por linhas é a forma usual. A American Cryptogram Association escreve em colunas no seu exemplo.
Só letras são cifradas. Espaços, números e pontuação são descartados, e o resultado sai em maiúsculas.
Uma última letra ímpar recebe X de preenchimento (Z se a letra for X); o texto decodificado mantém esse preenchimento.
I e J dividem uma casa, então todo J volta como I.
Os quatro quadrados e os pares
Codificação: encontre a primeira letra no quadrado superior esquerdo e a segunda no inferior direito. A primeira letra cifrada está no quadrado superior direito, na linha da primeira letra e na coluna da segunda. A segunda letra cifrada está no quadrado inferior esquerdo, na linha da segunda letra e na coluna da primeira.
Superior esquerdo — alfabeto simples
| 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 |
Superior direito — com chave
| E | X | M | P | L |
| O | A | B | C | D |
| F | G | H | I | K |
| N | Q | R | S | T |
| U | V | W | Y | Z |
Inferior esquerdo — com chave
| C | H | A | V | E |
| B | D | F | G | I |
| K | L | M | N | O |
| P | Q | R | S | T |
| U | W | X | Y | Z |
Inferior direito — alfabeto simples
| 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 |
Selecione um par abaixo. Para codificar, suas duas letras simples (azul) ficam nos dois quadrados simples, e as letras cifradas (âmbar) ficam nos outros cantos do retângulo que elas marcam. A decodificação faz o caminho inverso.
| Par | Primeira letra | Segunda letra | Resultado |
|---|---|---|---|
| H: linha 2, coluna 3 | E: linha 1, coluna 5 | DA | |
| L: linha 3, coluna 1 | P: linha 3, coluna 5 | KK | |
| M: linha 3, coluna 2 | E: linha 1, coluna 5 | KH | |
| O: linha 3, coluna 4 | B: linha 1, coluna 2 | GV | |
| I: linha 2, coluna 4 | W: linha 5, coluna 2 | AY | |
| A: linha 1, coluna 1 | N: linha 3, coluna 3 | MK | |
| K: linha 2, coluna 5 | E: linha 1, coluna 5 | DE | |
| N: linha 3, coluna 3 | O: linha 3, coluna 4 | IM | |
| B: linha 1, coluna 2 | I: linha 2, coluna 4 | PD | |
| Y: linha 5, coluna 4 | O: linha 3, coluna 4 | YN | |
| U: linha 4, coluna 5 | A: linha 1, coluna 1 | NE | |
| R: linha 4, coluna 2 | E: linha 1, coluna 5 | TH | |
| M: linha 3, coluna 2 | Y: linha 5, coluna 4 | IW | |
| O: linha 3, coluna 4 | N: linha 3, coluna 3 | HN | |
| L: linha 3, coluna 1 | Y: linha 5, coluna 4 | IU | |
| H: linha 2, coluna 3 | O: linha 3, coluna 4 | CM | |
| P: linha 3, coluna 5 | E: linha 1, coluna 5 | KE |
Como usar a ferramenta cifra de quatro quadrados
- 1. Digite duas palavras-chave. A primeira preenche o quadrado superior direito, e a segunda, o inferior esquerdo. Só letras contam, e cada uma é usada uma vez antes de o restante do alfabeto seguir.
- 2. Escolha a convenção dos quadrados. Para encaixar 26 letras em 25 casas, divida uma casa entre I e J ou deixe o Q de fora, e escolha como a palavra-chave é escrita. Use a mesma convenção do seu exercício ou livro.
- 3. Digite a mensagem e escolha Codificar ou Decodificar. Só letras são cifradas; espaços e pontuação são descartados. Uma última letra ímpar recebe X de preenchimento.
- 4. Leia o cálculo. Selecione um par na tabela para destacá-lo: as letras simples nos dois quadrados simples e as letras cifradas nos outros cantos do retângulo.
Como funciona a cifra de quatro quadrados
A cifra de quatro quadrados cifra duas letras por vez. Ela usa quatro quadrados 5 × 5 em um bloco 2 × 2. Os quadrados superior esquerdo e inferior direito contêm o alfabeto simples. Os quadrados superior direito e inferior esquerdo têm chave: cada um começa com a sua palavra-chave e continua com as letras não usadas, em ordem.
Para cifrar um par, encontre a primeira letra no quadrado superior esquerdo e a segunda no inferior direito. Elas ficam em cantos opostos de um retângulo imaginário. A primeira letra cifrada está no quadrado superior direito, na linha da primeira letra e na coluna da segunda. A segunda letra cifrada está no quadrado inferior esquerdo, na linha da segunda letra e na coluna da primeira. Para decodificar, percorra o mesmo retângulo no sentido contrário, começando pelos quadrados com chave.
Exemplo trabalhado
A descrição da cifra pela American Cryptogram Association usa as palavras-chave GEOMETRY (superior direito) e LOGARITHM (inferior esquerdo), cada uma escrita em colunas, com I e J dividindo uma casa. Escolha essas configurações e codifique COMEQUICKLYWENEEDHELPX. Linhas e colunas abaixo são contadas a partir de 1.
| Par | Primeira letra (superior esquerdo) | Segunda letra (inferior direito) | Cifrado |
|---|---|---|---|
| CO | C: linha 1, coluna 3 | O: linha 3, coluna 4 | LE |
| ME | M: linha 3, coluna 2 | E: linha 1, coluna 5 | WI |
| QU | Q: linha 4, coluna 1 | U: linha 4, coluna 5 | XA |
Para CO, a primeira letra cifrada está no quadrado superior direito, na linha 1, coluna 4 (L), e a segunda está no quadrado inferior esquerdo, na linha 3, coluna 3 (E). A mensagem inteira vira LEWIXAFNEXCUDXUVDPGXHZ, o texto cifrado publicado na descrição da ACA. Repare que um par sempre gera o mesmo par cifrado, mas nenhum padrão letra a letra aparece: a mesma letra simples vira letras diferentes conforme a sua companheira.
Convenções que mudam a resposta
Os exemplos publicados nem sempre concordam, por isso a ferramenta permite escolher. O exemplo da Wikipedia, com as palavras-chave EXAMPLE e KEYWORD escritas por linhas, transforma HELPMEOBIWANKENOBI em FYGMKYHOBXMFKKKIMD somente quando o Q é deixado de fora dos quadrados, em vez de unir I e J. Com I e J unidos, a mesma entrada dá outra resposta; por isso, confirme sempre a convenção antes de comparar.
De onde vem a cifra de quatro quadrados
A cifra é obra de Félix Delastelle (1840–1902), um criptógrafo amador francês que também inventou as cifras bifid e trifid. Ele reuniu seus sistemas no Traité élémentaire de cryptographie, publicado pela Gauthier-Villars em Paris em 1902, poucos meses depois de sua morte. A cifra de quatro quadrados é uma parente próxima da Playfair, que cifra pares em um único quadrado. Ela exige duas palavras-chave e quatro grades, por isso dá mais trabalho para preparar, e esse esforço extra por um ganho modesto de força é a razão pela qual a Playfair se tornou muito mais comum.
Como a cifra de quatro quadrados é quebrada
A cifra de quatro quadrados esconde as frequências de letras isoladas, porque cada letra depende da sua companheira. Ela não esconde as frequências de pares: um mesmo par simples sempre gera o mesmo par cifrado, então os pares comuns do inglês, como TH e HE, deixam pares repetidos no texto cifrado. Com algumas centenas de letras, um computador pode testar as duas palavras-chave e pontuar cada palpite pelo quanto os pares decodificados parecem inglês. Com um trecho de texto simples conhecido, os quadrados saem quase à mão. Diferentemente da Playfair, um par simples invertido não produz um par cifrado invertido quando as duas palavras-chave são diferentes, e letras duplas não precisam de preenchimento, o que elimina duas das pistas da Playfair.
Uma cifra didática, não segura
A cifra de quatro quadrados é um bom jeito de aprender como funcionam as cifras de digramas. Ela não consegue proteger nada privado contra um programa.
Perguntas frequentes
- O que é a cifra de quatro quadrados?
- É uma cifra de substituição de digramas que cifra pares de letras usando quatro quadrados 5 × 5: dois alfabetos simples e dois com chave, cada um com uma palavra-chave diferente. Foi inventada pelo criptógrafo francês Félix Delastelle.
- Como decodificar uma cifra de quatro quadrados?
- Divida o texto cifrado em pares. Encontre a primeira letra no quadrado superior direito e a segunda no inferior esquerdo. A primeira letra simples está no quadrado superior esquerdo, na linha da primeira letra cifrada e na coluna da segunda; a segunda letra simples está no quadrado inferior direito, na linha da segunda letra cifrada e na coluna da primeira.
- Em que a cifra de quatro quadrados difere da Playfair?
- A Playfair usa um único quadrado-chave e move as letras ao longo de linhas ou colunas. A de quatro quadrados usa quatro quadrados e sempre aplica a regra do retângulo. Não precisa de preenchimento entre letras duplas, e um par simples invertido não gera um par cifrado invertido, mas exige duas palavras-chave e mais preparação.
- As duas palavras-chave precisam ser diferentes?
- Não, mas usar a mesma palavra-chave nos dois quadrados com chave torna a cifra mais fácil de atacar. Duas palavras-chave diferentes dão um arranjo diferente em cada quadrado com chave, e a cifra só é tão forte quanto essa diferença.
- O que acontece com a letra J e com o Q?
- Um quadrado 5 × 5 tem 25 letras, então uma precisa sair. Ou I e J dividem uma casa, e todo J é lido como I, ou o Q fica de fora e é removido da mensagem. Os exemplos publicados usam as duas convenções, então escolha a que corresponde à sua.
- A cifra de quatro quadrados é segura?
- Não. Como o mesmo par simples sempre gera o mesmo par cifrado, a análise de frequência de digramas funciona, e um computador pode recuperar as duas palavras-chave a partir de algumas centenas de letras. É uma cifra histórica para estudo e quebra-cabeças.