Playfair

Verze z 21. 5. 2018, 15:20, kterou vytvořil Michal.Novak (diskuse | příspěvky)
(rozdíl) ← Starší verze | zobrazit aktuální verzi (rozdíl) | Novější verze → (rozdíl)
Stránka ve výstavbě
Inkwell icon - Noun Project 2512.svg Na této stránce se právě pracuje. Prosím needitujte tuto stránku, dokud na ní zůstává tato šablona. Předejdete tak editačnímu konfliktu. Jestliže uběhla od poslední editace doba alespoň dvou dnů, neváhejte tuto šablonu odstranit. Inkwell icon - Noun Project 2512.svg

Šifra Playfair je klasickou, polygrafickou substituční šifrou, kterou navrhl v roce 1854 britský vědec Charles Wheatstone. Jméno šifra dostala podle svého propagátora, skotského barona a poslance britského parlamentu Lyona Playfaira. [1]
Základním principem šifry Playfair je šifrování bigramů (dvojic písmen) otevřeného textu za pomoci tabulky 5x5. Každé okénko v tabulce odpovídá jednomu znaku. V případě anglické abecedy, která má 26 znaků, jeden znak je nahrazen jiným a v šifrovaném textu se nebude vyskytovat vůbec. Standardně se tato úprava týká písmene "J", které býva nahrazeno "I" v anglickém jazyce. V českém jazyce se standartně zaměňuje "W" za jednoduché "V".[1]

A B C D E
F G H I/J K
L M N O P
Q R S T U
V W X Y Z


Písmena v tabulce je možné libovolně přeházet pro vznik jedinečného šifrovacího klíče. Pro snadnou zapamatovatelnost se podobně jako u jednoduché monoalfabetické šifry do prvních polí tabulky zapisovala dohodnutá hesla o délce alespoň pěti znaků, ze kterých byly vynechány duplicitní znaky. Zbylá pole tabulky se následně doplnila ostatními znaky dle abecedy. Pro každé heslo tak vznikl unikátní klíč.[1]

Šifrování Playfair

Šifra Playfair vyžaduje přípravu otevřeného textu ještě před zašifrováním. Je potřeba provést následující kroky:

  • Celý text zbavit háčků, čárek, mezer, interpunkce
  • Každý výskyt znaku vynechaného v šifrovací tabulce nahradit dohodnutým jiným (standardně "J" za "I")
  • Všechny znaky se rozdělí do bigramů (dvojic znaků)
  • Každý bigram obsahující dva stejné znaky je zapotřebí oddělit písmenem (doporučuje se vkládat a střídat písmena "X" a "Z")
  • Pokud má otevřená zpráva lichý počet znaků, doplní se na konec "X" nebo "Z"


Znaky ve stejném bigramu vždy splňují přesně jedno pravidlo ze tří pro zašifrování dle tabulky:

  1. Každý znak bigramu spadá do stejného řádku - každý znak je nahrazen znakem napravo (v případě konce tabulky prvním v řádku)
  2. Každý znak bigramu spadá do stejného sloupce - každý znak je nahrazen znakem pod ním (v případě konce tabulky prvním v sloupci)
  3. Každý znak bigramu nespadá ani do stejného řádku ani do stejného sloupce - první znak je nahrazen znakem v průsečíku řádku prvního znaku se sloupcem druhého znaku a druhý znak je nahrazen znakem v průsečíku řádku druhého znaku se sloupcem prvního znaku.[1]

Dešifrování playfair

Dešifrování probíhá podobným způsobem s opačnými směry v případě prvního a druhého pravidla:[1]

  1. Každý znak bigramu šifry spadá do stejného řádku - každý znak je nahrazen znakem nalevo (v případě konce tabulky posledním v řádku)
  2. Každý znak bigramu šifry spadá do stejného sloupce - každý znak je nahrazen znakem nad ním (v případě konce tabulky posledním v sloupci)
  3. Každý znak bigramu nespadá ani do stejného řádku ani do stejného sloupce - postup je stejný jako při zašifrování (průsečík řádku prvního se sloupcem druhého a následně průsečík řádku druhého se sloupcem prvního)


Odkazy

Reference

  1. 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 ŠŮSTAL, Ondřej. Aplikace pro kryptoanalýzu substitučních šifer [online]. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2015, 55 s. [cit. 2018-05-20]. Dostupné také z: http://hdl.handle.net/10563/34256. Bakalářská práce. Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně. Fakulta aplikované informatiky, Ústav automatizace a řídicí techniky. Vedoucí práce Roman Šenkeřík.

Související články

Asymetrická_kryptografie
Historický vývoj kryptografie v období světových válek
Informační bezpečnost - její klíčové aspekty, hrozby a minimalizace rizika
Moderní použití kryptologie
Substituční šifry
Symetrická_kryptografie
Šifrování s veřejným klíčem (metoda RSA)
Šifry
Základní pojmy v kryptologii
Základní rozdělení kryptologie

Klíčová slova

Kryptografie, Šifra, Šifrování, Šifrovací klíč, Klasické šifry