شفرة بوفورت

شيفرة بوفورت، التي ابتكرها السير فرانسيس بوفورت ، هي شيفرة استبدال مشابهة لشيفرة فيجنير ، مع آلية تشفير وجدول مُعدّلين قليلاً . [ ^{1 ] كان} أشهر استخدام لها في آلة تشفير دوارة، وهي هاجلين M-209 . ^{[ 2 ]} تعتمد شيفرة بوفورت على مربع بوفورت، وهو في الأساس نفس مربع فيجنير ولكن بترتيب عكسي بدءًا من الحرف "Z" في الصف الأول، ^{[ 3 ]} حيث يؤدي الصف الأول والعمود الأخير نفس الغرض. ^{[ 4 ]}

للتشفير، اختر أولاً حرف النص الأصلي من الصف العلوي للجدول؛ ولنسم هذا العمود P. ثانياً، انتقل لأسفل العمود P إلى حرف المفتاح المقابل K. أخيراً، انتقل مباشرة إلى اليسار من حرف المفتاح إلى الحافة اليسرى للجدول، وستجد هناك النص المشفر للنص الأصلي P باستخدام المفتاح K.

على سبيل المثال، إذا أردنا تشفير الحرف "d" من نص عادي باستخدام المفتاح "m"، فستكون الخطوات كالتالي:

1. ابحث عن العمود الذي يحتوي على الحرف "د" في الأعلى،
2. انتقل لأسفل ذلك العمود للعثور على المفتاح "m".
3. انتقل إلى الحافة اليسرى من اللوحة للعثور على حرف النص المشفر ("K" في هذه الحالة).

لفك التشفير، تُعكس العملية. على عكس شيفرة فيجنير المشابهة لها إلى حد كبير ، فإن شيفرة بوفورت هي شيفرة تبادلية ، أي أن خوارزميات فك التشفير والتشفير متطابقة. وهذا يقلل بشكل واضح من الأخطاء في التعامل مع الجدول، مما يجعلها مفيدة لتشفير كميات كبيرة من الرسائل يدويًا، كما هو الحال في نظام التشفير اليدوي ديانا، الذي استخدمته القوات الخاصة الأمريكية خلال حرب فيتنام (قارن جدول ديانا في الصورة).

في المثال أعلاه، في العمود الذي يحمل الحرف "m" في الأعلى، نجد في الصف المقابل "d" النص المشفر "K". وينطبق الأمر نفسه على فك التشفير، حيث ينتج عن دمج النص المشفر "K" مع المفتاح "m" النص الأصلي "d"، كما ينتج عن دمج "K" مع "d" النص الأصلي "m". ينتج عن ذلك تركيبات "ثلاثية" حيث يكفي جزآن لتحديد الجزء الثالث. بعد حذف الثلاثيات المتطابقة، يتبقى 126 تركيبة فقط من أصل 676 تركيبة أولية (انظر أدناه)، ويمكن حفظها بأي ترتيب (على سبيل المثال، يمكن حفظ AMN على أنها "man" وCIP على أنها "pic") لتسريع عملية التشفير وفك التشفير. ^{[ 5 ]}

AAZ ABY ACX ADW AEV AFU AGT AHS AIR AJQ AKP ALO AMN BBX BCW BDV BEU BFT BGS BHR BIQ BJP BKO BLN BMM BZZ CCV CDU CET CFS CGR CHQ CIP CJO CKN CLM CYZ DDT DES DFR DGQ DHP DIO DJN DKM DLL DXZ DYY EER EFQ جنيه EHO EIN EJM EKL EWZ EXY FFP FGO FHN FIM FJL FKK FVZ FWY FXX GGN GHM GIL GJK GUZ GVY GWX HHL HIK HJJ HTZ HUY HVX HWW IIJ ISZ ITY IUX IVW JRZ JSY JTX JUW JVV KQZ KRY KSX KTW KUV LPZ LQY LRX LSW LTV LUU MOZ MPY MQX MRW MSV MTU NNZ NOY NPX NQW NRV NSU NTT OOX OPW OQV ORU OST PPV PQU PRT PSS QQT QRS RRR 

يمكن وصف شيفرة بوفورت جبريًا. على سبيل المثال، باستخدام ترميز الأحرف من A إلى Z كأرقام من 0 إلى 25 وباستخدام الجمع بتردد 26، لنفترض${\displaystyle M=M_{1}\dots M_{n}}$كن شخصيات الرسالة،${\displaystyle C=C_{1}\dots C_{n}}$ أن تكون أحرف النص المشفر و${\displaystyle K=K_{1}\dots K_{n}}$تكون هذه الأحرف هي أحرف المفتاح، وتُكرر إذا لزم الأمر. ثم تشفير بوفورت${\displaystyle E}$يمكن كتابتها،

${\displaystyle C_{i}=E_{K}(M_{i})=(51-K_{i}-M_{i})\mod {26}}$.

وبالمثل، فك التشفير${\displaystyle D}$باستخدام المفتاح${\displaystyle K}$،

${\displaystyle M_{i}=D_{K}(C_{i})=(51-K_{i}-C_{i})\mod {26}}$.

نظراً للتشابه بين شيفرة بوفورت وشيفرة فيجنير، فإنه من الممكن، بعد تطبيق تحويل معين، حلها كشفرة فيجنير . وذلك باستبدال كل حرف في النص المشفر والمفتاح بحرفه المقابل (بحيث يصبح الحرف 'a' هو 'z'، والحرف 'b' هو 'y'، وهكذا؛ أي تحويل أتباش )، يمكن حلها كشفرة فيجنير .

لا ينبغي الخلط بين شيفرة بوفورت وشيفرة "بوفورت المتغيرة". في شيفرة بوفورت المتغيرة، يتم التشفير عن طريق تنفيذ خطوة فك التشفير الخاصة بشيفرة فيجنير القياسية، وبالمثل يتم فك التشفير باستخدام تشفير فيجنير.