Шифр бифид
Введите ключевое слово, период и сообщение, чтобы зашифровать или расшифровать его шифром бифид Деласта. Инструмент строит квадрат Полибия и показывает цифры строк и столбцов каждого блока, поток, из которого они читаются, и получившиеся буквы шифра. Бесплатно, без регистрации, и ничего не покидает ваш браузер.
Его буквы (и цифры в квадрате 6 × 6) заполняют квадрат первыми, каждая используется один раз; остальной алфавит идёт по порядку. Вставьте все 25 или 36 символов, чтобы набрать квадрат самостоятельно.
Букв в блоке; каждый блок шифруется отдельно. Оставьте поле пустым или 0, чтобы считать всё сообщение одним блоком, как делал Деласт.
Чаще всего его пишут по строкам. Пример Американской ассоциации криптограмм записывает его по спирали по часовой стрелке от левого верхнего угла.
Шифруются только буквы (и цифры в квадрате 6 × 6). Пробелы и знаки препинания отбрасываются, а результат записывается заглавными.
I и J находятся в одной клетке, поэтому каждая J возвращается как I.
Квадрат и блоки
Шифрование: запишите номер строки каждой буквы открытого текста в одну строку, а номер её столбца — под ней. Прочитайте цифры поперёк — все строки, затем все столбцы — и разрежьте их на пары. Каждая пара — строка и столбец одной буквы шифра.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | E | X | T | R | A |
| 2 | K | L | M | P | O |
| 3 | H | W | Z | Q | D |
| 4 | G | V | U | S | I |
| 5 | F | C | B | Y | N |
Строки и столбцы нумеруются с 1.
Блок 1
Открытый
| Открытый | O | D | D | P | E | R | I |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Строка | 2 | 3 | 3 | 2 | 1 | 1 | 4 |
| Столбец | 5 | 5 | 5 | 4 | 1 | 4 | 5 |
Шифр
| Пары | 23 | 32 | 11 | 45 | 55 | 41 | 45 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Шифр | M | W | E | I | N | G | I |
Цифры поперёк: 2332114 5554145
Блок 2
Открытый
| Открытый | O | D | S | A | R | E | P |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Строка | 2 | 3 | 4 | 1 | 1 | 1 | 2 |
| Столбец | 5 | 5 | 4 | 5 | 4 | 1 | 4 |
Шифр
| Пары | 23 | 41 | 11 | 25 | 54 | 54 | 14 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Шифр | M | G | E | O | Y | Y | R |
Цифры поперёк: 2341112 5545414
Блок 3
Открытый
| Открытый | O | P | U | L | A | R |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Строка | 2 | 2 | 4 | 2 | 1 | 1 |
| Столбец | 5 | 4 | 3 | 2 | 5 | 4 |
Шифр
| Пары | 22 | 42 | 11 | 54 | 32 | 54 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Шифр | L | V | E | Y | W | Y |
Цифры поперёк: 224211 543254
Как пользоваться инструментом «Шифр бифид»
- 1. Постройте квадрат. Введите ключевое слово, затем выберите квадрат 5 × 5 (с I и J в одной клетке или без Q) либо 6 × 6, который содержит буквы и цифры 0–9. Выберите, как ключевое слово вписывается в квадрат.
- 2. Выберите период. Период — число букв, шифруемых вместе. Оставьте поле пустым или поставьте 0, чтобы считать всё сообщение одним блоком.
- 3. Введите сообщение и выберите «Зашифровать» или «Расшифровать». Шифруются только буквы (и цифры в квадрате 6 × 6); пробелы и знаки препинания отбрасываются.
- 4. Читайте ход работы. Каждый блок показывает свои буквы, цифры строк и столбцов, пары цифр, прочитанные поперёк, и буквы шифра.
Как работает шифр бифид
Шифр бифид сочетает квадрат Полибия с перестановкой координат. У каждой буквы открытого текста есть номер строки и номер столбца в квадрате. Запишите номера строк сообщения в одну строку, а под ней — номера столбцов. Теперь читайте цифры поперёк, а не сверху вниз: сначала все номера строк, затем все номера столбцов, как один поток. Разбейте поток на пары, и каждая пара укажет на букву шифра в том же квадрате.
Так координаты каждой буквы делятся между двумя разными буквами шифра, отсюда и название (bifid — «разделённый надвое»). Каждая буква шифра зависит от двух разных букв открытого текста: строки одной и столбца другой. Это называется фракционированием, и оно скрывает частоты букв, которые выдают простую подстановку. Чтобы расшифровать, процесс обращают: буквы шифра превращают в пары цифр, поток делят пополам, и первую половину читают как строки, а вторую как столбцы.
Пример
Зашифруем ATTACK AT DAWN ключевым словом BIFID, вписанным по строкам, с I и J в одной клетке и периодом 5. Квадрат начинается так: B I F D A / C E G H K / L M N O P …, а сообщение делится на блоки ATTAC, KATDA и WN.
| Блок | Цифры строк | Цифры столбцов | Пары, прочитанные поперёк | Шифр |
|---|---|---|---|---|
| ATTAC | 14412 | 54451 | 14 41 25 44 51 | DQKTV |
| KATDA | 21411 | 55445 | 21 41 15 54 45 | CQAYU |
| WN | 53 | 23 | 53 23 | XG |
Результат: DQKTV CQAYU XG. В первом блоке открытая A (строка 1, столбец 5) отдаёт цифру строки первой букве шифра, D, а цифру столбца — третьей, K, — так одна открытая буква распределяется между двумя буквами шифра. Расшифровка того же шифра с тем же ключевым словом, квадратом и периодом возвращает ATTACKATDAWN.
Соглашения, которые меняют результат
Три выбора меняют шифртекст, поэтому сверяйтесь с источником, над которым работаете. Квадрат может объединять I и J, исключать Q или быть 6 × 6. Ключевое слово может вписываться по строкам, по столбцам или по спирали: пример Американской ассоциации криптограмм записывает EXTRAORDINARY по спирали по часовой стрелке, а Odd periods are popular с периодом 7 даёт MWEINGIMGEOYYRLVEYWY. И период важен: период 1 оставляет текст без изменений, а очень короткий период даёт мало дополнительной стойкости.
Откуда взялся шифр бифид
Шифр бифид придумал Феликс Деласт (1840–1902), французский любитель криптографии. Версию шифра он опубликовал в Revue du Génie civil в 1895 году под названием cryptographie nouvelle, а некоторые источники относят изобретение шифра примерно к 1901 году. Бифид, трифид и четырёхквадратный шифр он изложил в Traité élémentaire de cryptographie, которое издательство Gauthier-Villars выпустило в Париже в 1902 году, через несколько месяцев после его смерти. Бифид стал заметным шагом, потому что это был практичный шифр для работы вручную, фракционировавший буквы, — идея, позже использованная в таких шифрах, как ADFGVX.
Как взламывают шифр бифид
Бифид — шифр с короткими блоками, и длина блока проявляется. Поскольку каждая буква шифра зависит от двух букв открытого текста на фиксированном расстоянии, статистика пар букв в шифртексте выдаёт период, как и закономерности в частотах биграмм. Один опубликованный метод смотрит на буквы, отстоящие друг от друга на полпериода: при чётном периоде каждая зависит от двух букв открытого текста, а при нечётном — от трёх, поэтому нечётные периоды считаются более стойкими к такой атаке. Когда период известен, программы с методом восхождения на холм могут перебирать ключевой квадрат, оценивая каждую догадку по тому, насколько расшифрованный текст похож на английский. Нескольких сотен букв достаточно.
Для головоломок, а не для секретов
Бифид — хороший способ познакомиться с фракционированием. Компьютер взламывает его быстро, поэтому никогда не используйте его для личного.
Часто задаваемые вопросы
- Что такое шифр бифид?
- Шифр бифид — фракционирующий шифр на основе квадрата Полибия. Он записывает номера строк и столбцов сообщения в две строки, читает цифры поперёк и превращает каждую новую пару цифр обратно в букву. Его изобрёл французский криптограф Феликс Деласт.
- Как расшифровать шифр бифид?
- Превратите каждую букву шифра в её строку и столбец, запишите цифры одним потоком и разделите поток пополам для каждого блока. Первая половина даёт строки, вторая — столбцы, и каждая пара строки и столбца — одна буква открытого текста. Нужны ключевое слово, соглашение о квадрате и период.
- Что такое период в шифре бифид?
- Период — число букв, шифруемых вместе как один блок. Длинные сообщения режутся на блоки этой длины, и каждый блок фракционируется отдельно. Обычные периоды — примерно от 5 до 13, а период 0 здесь означает, что всё сообщение — один блок.
- Чем бифид отличается от шифра Полибия?
- Простой шифр Полибия заменяет каждую букву её двумя координатами, поэтому частоты букв проступают наружу. Бифид берёт эти координаты, перемешивает их по всему блоку и превращает обратно в буквы, так что каждая буква шифра зависит от двух букв открытого текста.
- Может ли шифр бифид работать с цифрами?
- Да. Квадрат 6 × 6 вмещает 26 букв и цифры 0–9, поэтому числа можно шифровать вместе с буквами. Инструмент предлагает эту опцию, а в квадрате 5 × 5 цифры отбрасываются.
- Насколько надёжен шифр бифид?
- Ненадёжен. Он скрывает частоты отдельных букв, но период проявляется в статистике биграмм, и программа может восстановить ключевой квадрат по нескольким сотням букв шифртекста. Это исторический шифр для учёбы и головоломок.