Playfair-Chiffre

Die Playfair-Chiffre oder Playfair Quadrat ist eine manuelle symmetrischen Verschlüsselungstechnik und war der erste Polyalphabetische Substitution wörtliche. Die Regelung wurde 1854 von dem englischen Physiker Sir Charles Wheatstone erfunden, sondern nimmt den Namen seines Freundes Herrn Playfair Baron von St. Andrews, der um den Einsatz zu verbreiten versucht.

Die Technik stelligen Buchstabenpaare, anstatt einen einzelnen Buchstaben wie in der einfachen Substitution Cipher Vigenère dann in Gebrauch ist. Playfair ist somit deutlich schwieriger, da der Frequenzanalyse für einfache Substitutionschiffren verwendet werden, nicht mit ihm zu arbeiten, um zu erzwingen. Die Frequenzanalyse kann immer noch durchgeführt werden, aber es 600 mögliche Digraphen statt 26 Monographie. Die Frequenzanalyse des Digraphen ist möglich, aber wesentlich schwieriger. Zusätzlich werden die relativen Häufigkeiten der einzelnen Buchstaben haben einen viel breiteren Bereich als der der Digraphen, wodurch die Analyse der Frequenzen weiter kompliziert. Aus diesen Gründen ist an der Zeit, den Code von Playfair galt als unantastbar.

Geschichte

Obwohl die Erfindung Wheatstone, wurde der Code als Playfair-Chiffre bekannt nach Lord Playfair förderte den Einsatz in hohen Regierungskreisen britischen zeigt es zum ersten Mal im Jahre 1854 bei einem Abendessen von Lord Granville in Gegenwart von Lord Palmerston organisiert, damalige britische Außenminister. Die erste urkundliche Beschreibung des Codes in einem Dokument von Wheatstone 26. März 1854 unterzeichnet.

Der Code wurde von der britischen Außenministerium abgelehnt, weil es als zu komplex. Wenn Wheatstone angeboten, um zu zeigen, dass drei von vier Schulkinder in der Nähe waren in der Lage zu lernen, um es in 15 Minuten zu verwenden, der Staatssekretär des Auswärtigen Amtes sagte: "Es ist sehr wahrscheinlich, aber nie in der Lage, um es dem Personal zu unterrichten."

Der Code wurde von den britischen Streitkräfte im Zweiten Burenkrieg und dem Ersten Weltkrieg und aus Australien und Deutschland im Zweiten Weltkrieg eingesetzt. Dies ist aufgrund der Tatsache, daß der Code relativ schnell zu bedienen und erfordert keine spezielle Ausrüstung erforderlich. Das typische Szenario für seine Verwendung ist der Schutz wichtig, aber nicht entscheidend Geheimnisse während eines Kampfes am Platz, so dass, wenn die feindlichen Kryptanalytiker konnten, um die Nachricht zu erzwingen, ist die Information nutzlos.

Playfair wird nicht mehr durch den militärischen dank der Einführung von digitalen Geräten zur Verschlüsselung verwendet. Der Code wird nun als nicht sicher für jeden Einsatz, da moderne Computer können ihn innerhalb von Sekunden zu drücken.

Die erste Veröffentlichung der Lösung der Playfair-Chiffre war in einer Broschüre von 19 Seiten Lieutenant Joseph O. Mauborgne, im Jahre 1914 veröffentlicht.

Betrieb

Playfair Chiffre basiert auf der Verwendung eines 5 × 5-Matrix, die ein Keyword. Der Schlüsselspeicher und 4 einfachen Regeln sind alles, was erforderlich, um die 5 x 5 Tabelle erstellen und verwenden Sie den Code.

Die Tabelle wird durch die Einführung der Buchstaben des Schlüsselwortes, und dann füllen die restlichen Räume mit nicht verwendeten Buchstaben des Alphabets, um gebaut. Seit 26 Buchstaben des englischen Alphabets und 25 Räume in der Matrix, müssen Sie ausschließen, einen Brief: in der Regel schließt die "Q", aber einige Versionen setzen Sie den "I" und "J" im selben Raum, andere auszuschließen "W V "", die bei Bedarf mit einem Doppel verschlüsselt werden ". Der Schlüssel kann geschrieben hend von der ersten Zeile der Tabelle, von links nach rechts oder in einer anderen Stelle, beispielsweise eine Spirale ausgehend von der oberen linken Ecke und endend in der Mitte. Das Schlüsselwort zusammen mit dem Übereinkommen, um die Tabelle 5 5 Form für den Verschlüsselungsschlüssel zu füllen.

Um eine Nachricht zu verschlüsseln, müssen Sie die Nachricht in Digraphen unterteilen, so dass zum Beispiel "Secret Message" werden "ME SS AG GI OS EG WIEDER". Die Buchstaben eines Digraphen identifizieren ein Rechteck in der Tabelle hat den entgegengesetzten Ecken der beiden Briefe. Die Regeln, die jedem Paar von Buchstaben des Klartextes sind 4 angewendet werden:

  • Wenn beide Buchstaben sind gleich in der Digraphen, fügen Sie ein "X" nach dem ersten Buchstaben. Verschlüsseln Sie das neue Paar von Briefen und fortzusetzen. Einige Varianten nutzen die "Q" anstelle von "X", aber jede ungewöhnliche Brief wäre in Ordnung.
  • Wenn die Buchstaben erscheinen auf der gleichen Zeile der Tabelle, sind sie mit Briefen an seine rechte codiert.
  • Wenn die Buchstaben in derselben Spalte der Tabelle enthalten sind, werden sie mit den Buchstaben unmittelbar unterhalb codiert.
  • Wenn die Buchstaben nicht in der gleichen Zeile oder Spalte zu codieren, mit den Buchstaben in der gleichen Zeile jeweils aber in den entgegengesetzten Ecken des von dem Ursprungspaar gebildeten Rechtecks. Die Reihenfolge ist wichtig, den ersten Buchstaben des verschlüsselten Paar ist das, das auf der gleichen Linie wie der erste Buchstabe in der Klartextnachricht gehört.

Zu entschlüsseln, unter Verwendung des Rückwärts dieser vier Regeln, die in der letzten Nachricht erforderlich).

Beispiel

Die Verwendung von "Playfair Beispiel" als Schlüsselwort, sieht die Tabelle wie folgt aus:

Wir verschlüsseln die Meldung "Die Truppen werden in Bari Land":

  • Das Paar LE bilden ein Rechteck - & gt; ersetzen mit OS
  • Das Paar TR bildet ein Rechteck - & gt; ersetzen mit HG
  • Das Paar bilden ein Rechteck UP - & gt; ersetzen mit XE
  • Das Paar PE ist in der gleichen Linie - & gt; ersetzen mit IS
  • Das Paar SB in der gleichen Spalte - & gt; ersetzen mit LK
  • Das Paar bilden ein Rechteck AR - & gt; ersetzen mit OC
  • Das Paar CH bilden ein Rechteck - & gt; ersetzen mit RN
  • Das Paar ER ist in der gleichen Spalte - & gt; ersetzen mit OH-
  • Das Paar AN ist in der gleichen Spalte - & gt; ersetzen mit CW
  • Das Paar NO bilden ein Rechteck - & gt; ersetzen mit HA
  • Das Paar bilden ein Rechteck AB - & gt; ersetzen mit LC-
  • Das Paar bilden ein Rechteck AR - & gt; ersetzen mit OC
  • Das Paar bilden ein Rechteck IX - & gt; ersetzen PZ

Die Meldung "Die Truppen werden in Bari Land" einmal verschlüsselt wird "OSHGXEISLKOCRNOHCWHALCOCPZ".

Klärung durch Bilder

Sagen wir, wir, die digraph verschlüsseln möchten OR. Es gibt drei allgemeine Fälle:

In Massenkultur

  • Haben seinen Leichnam die Geschichte von Dorothy L. Sayers schriftliche bietet eine detaillierte Erklärung, wie man eine Playfair-Chiffre brechen.
  • In dem Film The Book of Secrets, ein nützlicher Anhaltspunkt den Ort, der einen Schatz wird mit der Playfair-Code verschlüsselt Häuser zu entdecken. In einer der ersten Szenen des Films zu Thomas Gates, Urgroßvater des Protagonisten Benjamin Fraklin Gates, werden Sie aufgefordert, um die codierte Nachricht zu entschlüsseln:

Lösung des Rätsels von "The Debt dass alle Menschen zu zahlen", das bedeutet "der Schulden, die alle Menschen zu zahlen" übersetzt, erhält Thomas Tore der Tastenmatrix: DEATH.

Der Code kann dann leicht entschlüsselt werden: BO UL AY EL YW ZUM LX LE Anzeige an das CI-BO TE MP LE SO FG OL DX

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