Шифр Плейфера: Первый диграммный шифр
Изобретенный Чарльзом Уитстоном в 1854 году (но названный в честь Лорда Плейфера, который его продвигал), этот шифр стал революцией. В отличие от простых шифров замены, которые меняли букву на букву, Плейфер шифрует пары букв (биграммы). Это разрушает классический частотный анализ, так как частота пар букв распределена гораздо равномернее, чем одиночных букв.
Как это работает: Правила квадрата
Основа шифра — матрица (таблица) ключа. Для английского языка это 5x5 (25 ячеек), куда вписывается ключевое слово, а затем остальной алфавит. Буквы I и J обычно объединяются в одну ячейку. Для русского языка используется таблица 4x8 (32 буквы, Е и Ё объединяются).
Правила шифрования:
- В одной строке: Если обе буквы биграммы находятся в одной строке, они заменяются на буквы справа от них.
- В одном столбце: Если в одном столбце — заменяются на буквы снизу.
- Прямоугольник: Если в разных строках и столбцах — мысленно строим прямоугольник. Буквы заменяются на те, которые находятся в углах этого прямоугольника в той же строке.
- Одинаковые буквы: Если в паре одинаковые буквы (например, "LL" в "HELLO"), между ними вставляется разделитель (обычно X или Ъ), чтобы разбить пару.
Историческое значение
Британские войска использовали шифр Плейфера во Второй англо-бурской войне и Первой мировой войне. Он был достаточно простым, чтобы использовать его в полевых условиях без специального оборудования, но достаточно сложным, чтобы противник не смог прочитать сообщение за "тактически значимое время" (несколько часов).
Интересный факт: Этот шифр использовался даже Джоном Кеннеди для спасения экипажа PT-109 во время Второй мировой войны.
Уязвимости
Хотя он сильнее одиночной подстановки, у Плейфера есть слабости. Он не скрывает структуру языка полностью. "Обратный" (Reversed) текст или специфические паттерны биграмм все еще могут выдать ключ опытному криптоаналитику, использующему метод "восхождения на гору" (Hill Climbing).