צופן פלייפייר (Play Fair)

[Admin]

בס"ד
תלצו על
"CTRL+F"
ותחפשו את הפרק שאליו אתם רוצים לדלג(I1,II2,III3,IV4) למרות שמומלץ לקרוא הכל מהתחלה עד הסוף.
"תוכן העניינים":
I1-קצט רקע על הצופן.
II2-איך הצופן פועל?
III3-תהליך ההצפנה.
IV4-איך מפצחים צופן פליי פייר?

I1-קצט רקע על הצופן:
צופן פליי פייר הומצא ע"י צ'ארלס וויטסטון אבל בהתחלה הוא לא הצופן לא היה ידוע כ"כ ולכן לא היה נפוץ בשימוש.
מי שבעצם פרסם אותו לציבור זה היה ליון פלייפייר ומכאן השם של הצופן למרות שהוא בעצם לא המציא אותו אבל הוא נתן חלק מאוד חשוב שזה הפרסום של הצופן וידיעתו בציבור.

II2-איך בעצם הצופן פועל?
יש ריבוע של 5 אותיות על 5 אותיות
לדוגמא:
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

ובוחרים מפתח.בדוגמא הזאת אין מפתח.

**שימו לב ששמתי את
J ו-I
על אותו משבצת מכיוון שיש באלף-בית האנגלי 26 אותיות אבל בצופן פלייפייר אנחנו צריכים ריבוע של רק 25 אותיות ולכן שמנו את האותתיות האלה באותה משבצת**

עכשיו, איך הטבלה בנוייה?
בוחרים מפתח, לדוגמא:
"ILOVEROCK"
ומה בעצם עושים?
לוקחים את המפתח
ומכניסים אותו לטבלה:
I\J L O V E
R C K A B
D F G H M
N P Q S T
U W X Y Z

עכשיו, איך בעצם שמתי את המפתח?
קודם כל, מורידים מהמפתח אותיות שחוזרות על עצמם.. בדוגמא של:
"ILOVEROCK"
הסרתי את האות שחוזרת על עצמה
"O"
ולכן בעצם רשמתי
"ILOVERCK".
למה?
כי אסור שבטבלה יהיה אותיות פעמיים ולכן בשביל זה צריך להסיר מהמפתח אותיות שחוזרות על עצמם.

אחרי שהסרתי את כל האותיות מהמילת מפתח אני מוסיף את כל האותיות באלף-בית שלא נמצאות במפתח לפי הסדר שלהם(כמו בדוגמא שנתתי) ולא לשכוח שנהוג שהאותיות
"I" ו- "J"
נמצאות באותה משבצת.
אם אתם הוספתם את כל האותיות ופתאום אתם רואים שבטבלה שלכם יותר מ-25 אותיות כנראה ששכחתם להסיר מהטבלה כמה אותיות שחוזרות על עצמם.

III3-תהליך ההצפנה:
אחרי שבחרתם מילת מפתח לדוגמא
"ILOVEROCK"
ואחרי שבניתם את הטבלה שלכם, שהיא יוצאת ככה לפי המפתח שבחרנו:

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

אתם לוקחים את ההודעה שאתם רוצים להצפין, לדוגמא:
"Meet me in the bar at seven oclock."
ומפרידים אותם לצמדי-אותיות, וככה זה נראה:
ME XE TM EI NT HE BA RA TS EV EN OC LO CK

כמה חוקים:
1)אסור שיהיו שתי אותיות צמודות שהם אותו דבר ולכן נוסיף את האות
"X" לפני המילה השנייה שהיא אותו דבר ולכן המילה
"meet"
נראית בצמדי-אותיות ככה:
ME XE TM
במקום ככה:
ME ET

2)אם מספר האותיות של המשפט הוא אי-זוגי זאת אומרת שלאות האחרונה אין בת-זוג, אז גם כאן מוסיפים את האות
"X"
בתור בת-זוג לאות שחסרה לה.

עכשיו, אנחנו לוקחים כל צמד אותיות, נתחיל עם:
"ME"
ומסתכלים באיזה טור נמצאת כל אות.בדוגמא שלנו, האותיות
"M" ו-"E"
נמצאות באותו טור ולכן, נחשב את ההפרש בין האות הראשונה לאות השנייה מהצמד אותיות וניקח את האות הראשונה מהצמד אותיות שהיא
"M"
ונרד בטור את מספר ההפרש בין האות הראשונה בצמד-אותיות לבין האות השנייה שבמקרה שלנו ההפרש הוא אות אחת ולכן נרד למטה אות אחת ונראה שהגענו לאות
"T"
ועושים את אותה פעולה באותהשנייה שהיא
"E".
נרד אות אחת ונגיע לאות
"B"
והנה קיבלנו את צמד האותיות המוצפן הראשון שלנו בעזרת צופן פליי פייר:
"TB".
אותו דבר תקף גם במקרה שהצמד אותיות נמצא באותה שורה.
עכשיו עוברים לצמד אותיות הבא:
"XE".
אז כפי שאנחנו רואים, הצמד אותיות הזה לא נמצא באותו טור אלא נמצא בטורים שונים לגמרי, אז מה עושים?
לוקחים את השורה שבה נמצאת האות הראשונה מבין צמד האותיות שבמקרה שלנו זה השורה של האות
"X"
ולוקחים את הטור שבו שנמצאת האות השנייה מבין הצמד-אותיות שבמקרה זה, זה השורה של האות
"E"
ובודקים באיזה אות הם נפגשים ונראה שהם נפגשים באות
"Z".
עכשיו עושים את אותה פעולה רק בסדר הפוך,שקודם לוקחים את השורה שבה נמצאת האות השנייה מהצמד-אותיות שהיא
"E"
ואחר-כך לוקחים את הטור של האות הראשונה שהיא
"X"
ובודקים איפה הם נפגשים, ונראה שהם נפגשים באות
"O"
וככה יצא לנו עוד צמד0אותיות מוצפנות:
"ZO"
וככה ממשיכים עד שגומרים להצפין את כל הצמד-אותיות.

כמה כללים חשובים:
1)אם הצמד-אותיות שאני רוצה להצפין נמצא על אותו טור, אבל ההפרש בין המילים יוצר מצב כזה שאם נבחר מפתח
"ILOVEROCK",
נבנה את הטבלה ע"פ המפתח:

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

והצמד מילים שאנחנו רוצים להצפין הוא לדוגמא
"MZ",
אז מה עושים?
פשוט לוקחים את ההפרש בין הצמד מילים שהוא 1, לוקחים את האות
"M"
ויורדים איתה אות אחת ונראה שהגענו ל
"T".
לוקחים את האות השנייה
"Z"
ויורדים איתה אחד, אבל רגע, לאן?
פשוט מאוד, לרדת בהפרש של אחד מתחתית הטור זה בעצם לעלות למעלה של הטור ככה שהגענו לאות
"E"
וקיבלנו צמד אותיות
"TE".
אותו כלל תקף גם למקרה שאם הצמד אותיות נמצא באותה שורה.

2)במקרה שהצמד-אותיות צמודות זו לזו לדוגמא:
"MT",
אז ההפרש נחשב כ-1 ולא 0 (שזה אומר שהצמד-אותיות כלל לא הוצפנו...)
וזה אומר שאנחנו ניקח את האות
"M",
נרד אות אחת ונגיע לאות
"T",
ניקח את האות השנייה
"T"
נרד אות אחת ונגיע לאות
"Z"
וככה יוצא לנו צמד-אותיות חדש:
"TZ".
אותו דבר תקף גם במקרה שזה נמצא באותה שורה...

אם תמשיכו בהצפנה של המשפט
"Meet me in the bar at seven oclock."
כשהמפתח הוא
"ILOVEROCK"
זה מה שאתם תקבלו:
"TB ZO ZT IL PN MV RB CB NT IE IT LK OV KA"
כמובן אחרי שקיבלתם טקסט מוצפן תורידו רווחים ותקבלו
"TBZOZTILPNMVRBCBNTIEITLKOVKA".

כדי לפענח את ההודעה, מקבל ההודעה צריך להסכים עם שולח ההודעה (שהוא המצפין) על מפתח מסויים וככה לעשות תהליך הפוך ולקבל בחזרה את ההודעה המקורית.

IV4-איך מפצחים צופן כזה?
את מי שעשה את פירצת הדרך בנוגע לפענוח הצופן הזה אני לא זוכר אבל זה לא הכי חשוב (למרות שתמיד טוב לדעת).
אז זה מה שעושים במקרה שיירטת הודעה שמוצפנת ע"י צופן זה ואין לך את המפתח:
לכל שפה יש תדירות לכל אות או צמד אותיות או מילים וכו'...
כדי לפענח הודעה כזאת (כמובן עדיף שהיא תהיה כמה שיותר ארוכה) אנחנו צריכים לעשות ניתוח תדירות של צמדי האותיות הכי נפוצות בטקסט המוצפן ואחרי זה להשוות את זה עם התדירות של צמדי-אותיות שאפשר לראות כאן:
http://scottbryce.com/cryptograms/
לפי מה שכתוב שם, הצמדי-אותיות
("digraphs")
הכי נפוצות בשפה האנגלית הם:
TH, HE, AN, IN, ER, ON, RE, ED, ND, HA, AT, EN, ES, OF, NT, EA, TI, TO, IO, LE, IS, OU, AR, AS, DE, RT, VE
המפוצות מסודרת משמאל לימין ככה שהצמד-אותיות הכי נפוץ בשפה האנגלית הוא:
"TH"
ואחריו
"HE"
וכו'...

אחרי שעשינו ניתוח תדירות אנחנו משווים ורואים איזה צמד-אותיות הכי נפוץ בטקסט, ואיזה צמד אותיות הכי נפוץ בשפה האנגלית וכו'...
כמובן שאחרי שיש לכם מספיק צמדי אותיות שפוענחו ע"י ניתוח תדירות כדאי לכם להתיחל לנחש מילים עד שאולי תצליחו לנחש גם את המפתח (אם יש לו הגיון מסויים)...=)


אז זהו, סיימתי את המדריך הראשון שלי שהוא מדבר על התחום של ההצפנות.
הצפנות לדעתי זה תחום מאוד מעניין ושווה לחקירה.
אז זהו...מקווה שנהנתם ועזרתי לכם להבין איך הצופן פליי פייר פועל ואיך מפצחים אותו.
כמובן קרדיט ל-
CP77FK4r
שעזר לי להבין איך הצופן (ועוד המון צפנים בכלל ועוד מעבר לתחום של צפנים) עובד ועזרלי כשאני צריך. אי אפשר להתעלם מזה.
ועוד דבר, מומלץ מאוד להכנס ולהרשם לאתר שלו
TryThis0ne.com
זה מאוד יעזור לכם להתקדם בתחום ע"י אתגרים בהצפנות ועוד הרבה תחומים אחרים.

,שלכם


++++---~~Elyasaf755~~---+++++

[Admin]

אם יש שאלות-אתם מוזמנים להגיב ואני יראה אם אני יוכל לעזור =)
מצאתי בנוסף גם אתר שיש בו כלי להרבה סוגי הצפנות וביניהם הצופן פלייפייר.
הנה הקישור
http://www.simonsingh.net/The_Black_Chamber/playfaircipher.htm