Шифр ADFGVX
Введите квадрат, ключевое слово перестановки и сообщение, чтобы зашифровать или расшифровать его шифром ADFGVX или его предшественником ADFGX с квадратом 5 × 5. Инструмент показывает оба этапа: квадрат Полибия, который превращает каждый символ в две буквы, и колоночную перестановку, которая их перемешивает. Бесплатно, без регистрации; ничего не покидает ваш браузер.
Его символы заполняют квадрат первыми, каждый используется один раз; остальной алфавит (и цифры) идут следом. Введите все 25 или 36 символов, чтобы задать квадрат точно.
Задаёт порядок столбцов на втором этапе. Одинаковые буквы берутся слева направо. Используйте не меньше двух букв или цифр.
Обычно его вписывают по строкам. Настоящий квадрат был произвольным смешанным алфавитом, поэтому полное ключевое слово из 25 или 36 символов задаёт квадрат при любом способе записи.
Шифруются только буквы (и цифры в квадрате 6 × 6). Пробелы и знаки препинания отбрасываются, результат пишется заглавными. Шифртекст использует только буквы A, D, F, G, X (и V).
Оба этапа
Этап 1 — квадрат Полибия
Каждый символ открытого текста становится двумя буквами: меткой строки, затем меткой столбца.
| 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 |
Символы и их пары
| Открытый | A | T | T | A | C | K | A | T | 1 | 2 | 0 | 0 | A | M |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Пара | AD | DD | DD | AD | AG | VG | AD | DD | AF | DG | VF | VF | AD | DX |
Этап 2 — колоночная перестановка
Запишите парные буквы строками под ключевым словом. Пронумеруйте столбцы по алфавитному порядку букв ключевого слова (одинаковые — слева направо) и читайте столбцы в этом порядке сверху вниз.
| 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 |
Первая строка — порядок, в котором читаются столбцы. Последняя строка может быть короткой; её не дополняют.
Парные буквы по порядку: ADDDDDADAGVGADDDAFDGVFVFADDX
Как пользоваться шифром ADFGVX
- 1. Выберите ADFGVX или ADFGX. ADFGVX использует квадрат 6 × 6 с буквами и цифрами 0–9. ADFGX использует квадрат 5 × 5, где I и J занимают одну клетку или Q опускается.
- 2. Задайте квадрат. Введите ключевое слово, и остальной алфавит заполнит квадрат, или введите все 25 или 36 символов, чтобы задать квадрат точно, как это делали исходные смешанные алфавиты.
- 3. Введите ключевое слово перестановки. Оно задаёт порядок, в котором столбцы читаются на втором этапе. Используйте не меньше двух букв или цифр.
- 4. Введите сообщение и выберите «Зашифровать» или «Расшифровать». Шифруются только буквы и цифры. Ход работы показывает квадрат, пару букв каждого символа и сетку перестановки.
Как работает шифр ADFGVX
ADFGVX — двухэтапный шифр. На первом этапе квадрат Полибия, строки и столбцы которого помечены буквами A, D, F, G, V и X, превращает каждый символ открытого текста в две буквы: метку строки, затем метку столбца. Это фракционирование, оно удваивает длину сообщения. На втором этапе парные буквы записываются строками под ключевым словом перестановки. Затем столбцы считываются в порядке алфавита букв ключевого слова сверху вниз; одинаковые буквы берутся слева направо, а последняя строка остаётся неполной. Шифртекст использует только эти шесть букв.
Ни один из этапов по отдельности не силён. Простая подстановка Полибия выдаёт частоты букв, а простая перестановка выдаёт сами буквы. Вместе они рассеивают пары, так что две половинки буквы попадают в разные столбцы. Чтобы расшифровать, порядок обращают: сначала отменяют перестановку, разрезая шифртекст на столбцы нужной длины, затем читают строки парами и находят каждую пару в квадрате.
Пример
Пример ADFGVX из Википедии использует квадрат NA1C3H8TB2OME5WRPD4F6G7I9J0KLQSUVXYZ, введённый полностью как ключевое слово, и ключевое слово перестановки PRIVACY. Сообщение — attack at 1200am.
| Этап | Результат |
|---|---|
| Открытые символы | A T T A C K A T 1 2 0 0 A M |
| Этап 1: парные буквы | AD DD DD AD AG VG AD DD AF DG VF VF AD DX |
| Порядок столбцов по ключевому слову | P R I V A C Y → 4 5 3 6 1 2 7 (читаем A, C, I, P, R, V, Y) |
| Этап 2: шифртекст | DGDD DAGD DGAF ADDF DADV DVFA ADVX |
Первый этап превращает A в AD, потому что A стоит в строке A, столбце D квадрата. Затем 28 парных букв заполняют четыре строки под PRIVACY, и чтение столбцов в порядке A, C, I, P, R, V, Y даёт шифртекст. Инструмент воспроизводит обе строки. ADFGX работает так же с квадратом 5 × 5: пример ADFGX из Википедии превращает attack at once с ключевым словом CARGO в FAXDF ADDDG DGFFF AFAXA FAFX.
История шифра ADFGVX
ADFGVX был полевым шифром Императорской германской армии в Первую мировую войну; его изобрёл лейтенант Фриц Небель. Предшественник, ADFGX, впервые применили 1 марта 1918 года на Западном фронте, а ADFGVX появился 1 июня 1918 года с добавленной буквой V и строками и столбцами, чтобы можно было передавать цифры. Буквы выбрали потому, что в азбуке Морзе они сильно отличаются на слух, а это сокращало ошибки радистов. И квадрат, и ключевое слово перестановки менялись каждый день.
Как его взломали
Французский криптоаналитик Жорж Пенвен взломал шифр в 1918 году. Он работал с сообщениями с типовыми началами, чтобы найти закономерности в перестановке, и использовал тот факт, что при чётной длине ключевого слова столбцы чередуют парные буквы из строк и из столбцов квадрата, у которых разные частотные профили. Французские источники связывают его решения с тем, что остановили немецкое весеннее наступление; историк Хильмар-Детлеф Брюккнер оспаривает, насколько они были решающими. Сегодня компьютер взламывает ADFGVX по небольшому объёму шифртекста.
Исторический шифр, а не надёжный
ADFGVX был серьёзным шифром в 1918 году, но сейчас он далеко не надёжен. Используйте его для истории, головоломок и обучения, но никогда для личных данных.
Часто задаваемые вопросы
- Что такое шифр ADFGVX?
- ADFGVX — ручной шифр, который немецкая армия использовала в 1918 году. Он заменяет каждый символ двумя буквами из квадрата Полибия 6 × 6, затем перемешивает буквы колоночной перестановкой. Шифртекст использует только шесть букв: A, D, F, G, V и X.
- В чём разница между ADFGX и ADFGVX?
- ADFGX появился первым, в марте 1918 года, и использовал квадрат 5 × 5, где I и J занимают одну клетку. ADFGVX появился в июне 1918 года с квадратом 6 × 6, который вмещает все 26 букв и цифры 0–9, так что можно было передавать числа.
- Как расшифровать шифр ADFGVX?
- Сначала отмените перестановку. Определите длину столбцов по ключевому слову и длине сообщения, разрежьте шифртекст на эти столбцы в порядке алфавита ключевого слова и вставьте их обратно в сетку. Затем читайте сетку по строкам, чтобы получить парные буквы, и найдите каждую пару в квадрате Полибия.
- Почему использовали буквы A, D, F, G, V и X?
- Они сильно отличаются при передаче азбукой Морзе, что сокращало ошибки радистов. Сами по себе буквы ничего не значат, и любые шесть различных букв дали бы тот же шифр.
- Кто взломал шифр ADFGVX?
- Французский лейтенант Жорж Пенвен взломал его в 1918 году. Он использовал типовые начала сообщений и различную статистику букв в половинках пар строк и столбцов, чтобы восстановить перестановку, а затем и квадрат.
- Надёжен ли шифр ADFGVX?
- Нет. Для своего времени он был сильным, но современное программное обеспечение восстанавливает оба ключа по небольшому объёму текста. Используйте его как исторический шифр для обучения и головоломок.