Mật mã Playfair

Mật mã Playfair , loại mật mã thay thế được sử dụng để mã hóa dữ liệu.

Bảng Vigenère Trong mã hóa bản rõ, ký tự mật mã được tìm thấy ở giao điểm của cột đứng đầu bởi ký tự bản rõ và hàng được lập chỉ mục bởi ký tự khóa.  Để giải mã bản mã, ký tự bản rõ được tìm thấy ở đầu cột được xác định bởi giao điểm của đường chéo chứa ký tự mật mã và hàng chứa ký tự khóa.Đọc thêm về Mật mã học chủ đề này: Mật mã Playfair Trong các hệ thống mật mã để mã hóa thủ công các đơn vị bản rõ được tạo thành từ nhiều hơn một chữ cái, chỉ có các đồ thị được sử dụng. Bằng cách điều trị ...

Trong các hệ thống mật mã để mã hóa thủ công các đơn vị văn bản rõ được tạo thành từ nhiều hơn một chữ cái, chỉ có các dấu chấm (cặp chữ cái) từng được sử dụng. Bằng cách coi các đồ thị trong văn bản rõ ràng là các đơn vị chứ không phải là các chữ cái đơn lẻ, mức độ phân bố tần số thô tồn tại trong quá trình mã hóa có thể được giảm bớt nhưng không bị loại bỏ, vì bản thân các cặp chữ cái có tương quan cao. Mật mã thay thế digraph nổi tiếng nhất là Playfair, được phát minh vào năm 1854 bởi Sir Charles Wheatstone nhưng đã vô địch tại Bộ Ngoại giao Anh bởi Lyon Playfair, Baron Playfair đầu tiên của St. Andrews. Dưới đây là một ví dụ về mật mã Playfair, được giải bởi Lord Peter Wimsey trong Dorothy L. Sayers's Have His Carcase(Năm 1932). Ở đây, công cụ hỗ trợ ghi nhớ được sử dụng để thực hiện mã hóa là một ma trận vuông 5 × 5 chứa các chữ cái trong bảng chữ cái (I và J được coi là cùng một chữ cái). Một từ khóa, MONARCHY trong ví dụ này, được điền đầu tiên và các chữ cái chưa sử dụng còn lại của bảng chữ cái được nhập theo thứ tự từ vựng của chúng:

Ví dụ về mật mã Playfair.

Đồ thị văn bản rõ được mã hóa với ma trận bằng cách xác định vị trí đầu tiên của hai ký tự bản rõ trong ma trận. Chúng (1) ở các hàng và cột khác nhau; (2) trong cùng một hàng; (3) trong cùng một cột; hoặc (4) giống nhau. Các quy tắc mã hóa (thay thế) tương ứng như sau:

  1. Khi hai chữ cái ở các hàng và cột khác nhau, mỗi chữ cái được thay thế bằng chữ cái ở cùng hàng nhưng ở cột khác; tức là, để mã hóa WE, W được thay thế bởi U và E bởi G.
  2. Khi A và R ở cùng một hàng, A được mã hóa thành R và R (đọc hàng theo chu kỳ) là M.
  3. Khi tôi và S ở trong cùng một cột, tôi được mã hóa là S và S là X.
  4. Khi một chữ cái kép xuất hiện, một ký hiệu giả, chẳng hạn Q, được giới thiệu để MM trong SUMMER được mã hóa thành NL cho MQ và CL cho ME.
  5. Dấu X được thêm vào cuối bản rõ nếu cần thiết để tạo cho bản rõ một số lượng chữ cái chẵn.

Mã hóa ví dụ văn bản rõ quen thuộc bằng cách sử dụng mảng Playfair của Sayers mang lại:

Ví dụ về plaintext và Playfair cypher cho thông báo mà chúng tôi phát hiện ra save yourselfx.

Nếu thông tin phân phối tần số được che giấu hoàn toàn trong quá trình mã hóa, thì biểu đồ mã hóa của các tần số chữ cái trong mật mã Playfair sẽ không có. Không phải vậy. Độ lệch so với lý tưởng này là thước đo xu hướng của một số cặp chữ cái xảy ra thường xuyên hơn những cặp chữ cái khác và về mối tương quan hàng và cột của Playfair của các ký hiệu trong bản mã — cấu trúc thiết yếu được một nhà phân tích mật mã khai thác trong việc giải mật mã Playfair. Tuy nhiên, việc mất một phần đáng kể của phân phối tần số văn bản rõ ràng khiến cho mật mã Playfair khó phân tích hơn mật mã đơn pha.