Mật Mã ADFGVX
Nhập ô vuông, từ khóa hoán vị và một thông điệp để mã hóa hoặc giải mã bằng mật mã ADFGVX, hoặc người tiền nhiệm 5 × 5 là ADFGX. Công cụ hiển thị cả hai giai đoạn: ô vuông Polybius biến mỗi ký tự thành hai chữ cái, và phép hoán vị cột xáo trộn chúng. Miễn phí, không cần đăng ký, và không có gì rời khỏi trình duyệt của bạn.
Các ký tự của nó lấp đầy ô vuông trước, mỗi ký tự dùng một lần; phần còn lại của bảng chữ cái (và các chữ số) theo sau. Gõ đủ 25 hoặc 36 ký tự để thiết lập ô vuông chính xác.
Đặt thứ tự các cột trong giai đoạn hai. Các chữ cái giống nhau được lấy từ trái sang phải. Dùng ít nhất hai chữ cái hoặc chữ số.
Theo hàng là cách thường dùng. Một ô vuông thực tế là bảng chữ cái trộn tùy ý, nên một từ khóa đủ 25 hoặc 36 ký tự sẽ cố định ô vuông theo bất kỳ cách nào bạn chọn.
Chỉ chữ cái (và chữ số, trong ô vuông 6 × 6) được mã hóa. Dấu cách và dấu câu bị bỏ đi, và kết quả viết hoa. Bản mã chỉ dùng các chữ cái A, D, F, G, X (và V).
Cả hai giai đoạn
Giai đoạn 1 — ô vuông Polybius
Mỗi ký tự thuần thành hai chữ cái: nhãn của hàng, rồi nhãn của cột.
| 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 |
Các ký tự và cặp của chúng
| Thuần | A | T | T | A | C | K | A | T | 1 | 2 | 0 | 0 | A | M |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Cặp | AD | DD | DD | AD | AG | VG | AD | DD | AF | DG | VF | VF | AD | DX |
Giai đoạn 2 — hoán vị cột
Viết các chữ cái cặp thành các hàng dưới từ khóa. Đánh số các cột theo thứ tự bảng chữ cái của các chữ cái trong từ khóa (các chữ cái giống nhau từ trái sang phải), rồi đọc các cột theo thứ tự đó, từ trên xuống dưới.
| 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 |
Hàng đầu tiên là thứ tự các cột được đọc. Hàng cuối có thể ngắn; nó không được đệm thêm.
Các chữ cái cặp theo thứ tự: ADDDDDADAGVGADDDAFDGVFVFADDX
Cách Sử Dụng Công Cụ Mật Mã ADFGVX
- 1. Chọn ADFGVX hoặc ADFGX. ADFGVX dùng ô vuông 6 × 6 chứa các chữ cái và các chữ số 0–9. ADFGX dùng ô vuông 5 × 5, trong đó I và J chung một ô, hoặc Q bị bỏ đi.
- 2. Thiết lập ô vuông. Nhập một từ khóa và các ký tự còn lại của bảng chữ cái sẽ theo sau, hoặc nhập đủ 25 hoặc 36 ký tự để cố định ô vuông chính xác, như các bảng chữ cái trộn ban đầu.
- 3. Nhập từ khóa hoán vị. Từ khóa này đặt thứ tự các cột được đọc trong giai đoạn hai. Dùng ít nhất hai chữ cái hoặc chữ số.
- 4. Nhập thông điệp và chọn Mã hóa hoặc Giải mã. Chỉ chữ cái và chữ số được mã hóa. Phần trình bày cho thấy ô vuông, cặp chữ cái của từng ký tự và lưới hoán vị.
Mật Mã ADFGVX Hoạt Động Như Thế Nào
ADFGVX là mật mã hai giai đoạn. Ở giai đoạn đầu, một ô vuông Polybius, với các hàng và cột được đánh nhãn A, D, F, G, V và X, biến mỗi ký tự thuần văn bản thành hai chữ cái: nhãn của hàng, rồi đến nhãn của cột. Đây là phân mảnh hóa (fractionation), và nó làm độ dài thông điệp tăng gấp đôi. Ở giai đoạn hai, các cặp chữ cái được viết theo hàng dưới một từ khóa hoán vị. Sau đó các cột được đọc theo thứ tự bảng chữ cái của các chữ cái trong từ khóa, từ trên xuống dưới, với các chữ cái trùng nhau được lấy từ trái sang phải và hàng cuối có thể ngắn. Bản mã chỉ dùng sáu chữ cái đó.
Cả hai giai đoạn đều không đủ mạnh khi đứng riêng. Một phép thế Polybius đơn thuần để lộ tần suất chữ cái, còn một phép hoán vị đơn thuần để lộ chính các chữ cái. Kết hợp lại, chúng xáo tung các cặp, để hai nửa của một chữ cái đi đến các cột khác nhau. Để giải mã, bạn đảo ngược thứ tự: trước hết hoàn tác phép hoán vị bằng cách cắt bản mã thành các cột có độ dài đúng, rồi đọc các hàng thành từng cặp và tra từng cặp trong ô vuông.
Ví Dụ Minh Họa
Ví dụ ADFGVX trên Wikipedia dùng ô vuông NA1C3H8TB2OME5WRPD4F6G7I9J0KLQSUVXYZ, gõ đầy đủ làm từ khóa, và từ khóa hoán vị PRIVACY. Thông điệp là attack at 1200am.
| Giai đoạn | Kết quả |
|---|---|
| Ký tự thuần | A T T A C K A T 1 2 0 0 A M |
| Giai đoạn 1: cặp chữ cái | AD DD DD AD AG VG AD DD AF DG VF VF AD DX |
| Thứ tự cột theo từ khóa | P R I V A C Y → 4 5 3 6 1 2 7 (đọc A, C, I, P, R, V, Y) |
| Giai đoạn 2: bản mã | DGDD DAGD DGAF ADDF DADV DVFA ADVX |
Chữ A trở thành AD vì A nằm ở hàng A, cột D của ô vuông. Bốn hàng gồm 28 chữ cái của các cặp đó sau đó được điền dưới PRIVACY, và việc đọc các cột theo thứ tự A, C, I, P, R, V, Y cho ra bản mã. Công cụ tái tạo cả hai dòng này. ADFGX hoạt động tương tự với ô vuông 5 × 5: ví dụ ADFGX trên Wikipedia biến attack at once, với từ khóa CARGO, thành FAXDF ADDDG DGFFF AFAXA FAFX.
Lịch Sử Của Mật Mã ADFGVX
ADFGVX là một mật mã thực địa của Quân đội Đế quốc Đức trong Thế chiến thứ nhất, do Trung úy Fritz Nebel phát minh. Người tiền nhiệm ADFGX lần đầu được dùng vào ngày 1 tháng 3 năm 1918 trên Mặt trận phía Tây, còn ADFGVX ra đời vào ngày 1 tháng 6 năm 1918 với thêm chữ V, cùng hàng và cột để có thể gửi các chữ số. Các chữ cái được chọn vì chúng nghe rất khác nhau khi truyền bằng mã Morse, giúp giảm lỗi của nhân viên điện đài. Cả ô vuông lẫn từ khóa hoán vị đều thay đổi mỗi ngày.
Mật Mã Bị Phá Như Thế Nào
Nhà phân tích mật mã người Pháp Georges Painvin đã phá mật mã này năm 1918. Ông làm việc từ các thông điệp có mở đầu theo khuôn mẫu để tìm quy luật trong phép hoán vị, và khai thác thực tế rằng, khi độ dài từ khóa là số chẵn, các cột luân phiên giữa các chữ cái lấy từ nửa hàng và nửa cột của ô vuông, vốn có đặc điểm tần suất khác nhau. Các tài liệu Pháp ghi nhận lời giải của ông góp phần ngăn cuộc Tấn công mùa xuân của Đức; sử gia Hilmar-Detlef Brückner tranh luận về mức độ quyết định của chúng. Ngày nay, máy tính phá được ADFGVX từ một lượng bản mã khiêm tốn.
Một mật mã lịch sử, không an toàn
ADFGVX từng là một mật mã nghiêm túc vào năm 1918, nhưng nay nó xa mới an toàn. Chỉ dùng cho lịch sử, câu đố và giảng dạy, tuyệt đối không dùng cho nội dung riêng tư.
Câu Hỏi Thường Gặp
- Mật mã ADFGVX là gì?
- ADFGVX là một mật mã thủ công được quân đội Đức dùng năm 1918. Nó thay mỗi ký tự bằng hai chữ cái lấy từ ô vuông Polybius 6 × 6, rồi xáo trộn các chữ cái bằng phép hoán vị cột. Bản mã chỉ dùng sáu chữ cái A, D, F, G, V và X.
- ADFGX khác ADFGVX như thế nào?
- ADFGX ra đời trước, vào tháng 3 năm 1918, và dùng ô vuông 5 × 5 với I và J chung một ô. ADFGVX theo sau vào tháng 6 năm 1918 với ô vuông 6 × 6 chứa đủ 26 chữ cái và các chữ số 0–9, để có thể gửi số.
- Làm sao để giải mã một bản mã ADFGVX?
- Trước hết hoàn tác phép hoán vị. Tính độ dài các cột từ từ khóa và độ dài thông điệp, cắt bản mã thành các cột đó theo thứ tự bảng chữ cái của từ khóa, rồi viết chúng trở lại lưới. Sau đó đọc lưới theo hàng để có các chữ cái cặp và tra từng cặp trong ô vuông Polybius.
- Tại sao lại dùng các chữ cái A, D, F, G, V và X?
- Chúng trông rất khác nhau khi gửi bằng mã Morse, giúp giảm lỗi của nhân viên điện đài. Các chữ cái này không mang ý nghĩa riêng, và bất kỳ sáu chữ cái phân biệt nào cũng sẽ cho ra cùng một mật mã.
- Ai đã phá mật mã ADFGVX?
- Trung úy người Pháp Georges Painvin đã phá nó năm 1918. Ông dùng các mở đầu thông điệp có khuôn mẫu và sự khác biệt về thống kê chữ cái giữa nửa hàng và nửa cột của mỗi cặp để khôi phục phép hoán vị, rồi đến ô vuông.
- Mật mã ADFGVX có an toàn không?
- Không. Vào thời của nó, mật mã này đủ mạnh, nhưng phần mềm hiện đại khôi phục cả hai khóa từ một lượng văn bản khiêm tốn. Hãy xem nó như một mật mã lịch sử để học tập và giải câu đố.