التشفير متعدد الأبجديات

التشفير متعدد الأبجديات هو نوع من التشفير الاستبدالي ، يستخدم عدة أبجديات استبدالية. يُعد تشفير فيجنير أشهر مثال على التشفير متعدد الأبجديات، على الرغم من أنه حالة خاصة مبسطة. أما آلة إنجما فهي أكثر تعقيدًا، لكنها في جوهرها تشفير استبدالي متعدد الأبجديات.

تضمن كتاب القلقشندي (1355-1418)، المستند إلى كتاب ابن الدريهم (1312-1359)، أول نقاش منشور حول استبدال وتبديل الأحرف المشفرة، بالإضافة إلى أول وصف لشفرة متعددة الأبجديات، حيث يُخصص لكل حرف من النص الأصلي أكثر من بديل واحد. ^{[ 1 ]} ومع ذلك، يُزعم أن الشفرات متعددة الأبجديات ربما طُوّرت على يد عالم التشفير العربي الكندي (801-873) قبل ذلك بقرون. ^{[ 2 ]}

كانت شيفرة ألبرتي، التي ابتكرها ليون باتيستا ألبرتي حوالي عام 1467، من أوائل الشفرات متعددة الأبجديات. استخدم ألبرتي أبجدية مختلطة لتشفير الرسائل، وكان ينتقل إلى أبجدية أخرى متى شاء، مُشيرًا إلى ذلك بإضافة حرف كبير أو رقم إلى الرسالة المشفرة. ولتنفيذ هذه الشيفرة، استخدم ألبرتي جهاز فك تشفير، وهو قرصه المشفر ، الذي اعتمد على استبدال متعدد الأبجديات باستخدام أبجديات مختلطة.

ابتكر يوهانس تريثيميوس ، في كتابه "Polygraphiae libri sex " (ستة كتب في فن الكتابة)، الذي نُشر عام 1518 بعد وفاته، شيفرة متعددة الأبجديات ذات مفتاح تدريجي تُعرف باسم شيفرة تريثيميوس . ^{[ 3 ]} على عكس شيفرة ألبرتي، التي كانت تُبدّل الحروف الأبجدية على فترات عشوائية، كان تريثيميوس يُبدّل الحروف الأبجدية لكل حرف من الرسالة. بدأ بلوحة مربعة (tabula recta )، تحتوي على 26 حرفًا (مع أن تريثيميوس، الذي كان يكتب باللاتينية ، استخدم 24 حرفًا). كان كل حرف يُزاح حرفًا واحدًا إلى اليسار من الحرف الذي يسبقه، ثم يبدأ من جديد بالحرف A بعد الوصول إلى الحرف Z (انظر الجدول).

كانت فكرة تريثيميوس تشفير الحرف الأول من الرسالة باستخدام الأبجدية الأولى بعد إزاحتها، بحيث يصبح الحرف A هو B، ويصبح B هو C، وهكذا. أما الحرف الثاني من الرسالة فيُشفّر باستخدام الأبجدية الثانية بعد إزاحتها، وهكذا. وقد طبّق قرص التشفير الخاص بألبرتي نفس الآلية. كان يحتوي على أبجديتين، إحداهما على حلقة خارجية ثابتة، والأخرى على القرص الدوّار. يُشفّر الحرف بالبحث عنه على الحلقة الخارجية، ثم يُشفّره بالحرف الذي يليه على القرص. يبدأ القرص بالحرف A أسفل الحرف B، ويقوم المستخدم بتدوير القرص بمقدار حرف واحد بعد تشفير كل حرف.

كان فك الشفرة أمرًا يسيرًا، ولم يكن تطبيق ألبرتي الآلي أكثر صعوبة. في كلتا الحالتين، كان تسلسل المفاتيح مخفيًا بشكل سيئ عن المهاجمين. حتى تطبيق ألبرتي لشفرته متعددة الأبجديات كان سهل الكسر نسبيًا (الحرف الكبير دليل رئيسي لمحلل الشفرات). على مدى معظم القرون التالية، غابت أهمية استخدام أبجديات استبدال متعددة عن الجميع تقريبًا. يبدو أن مصممي شفرات الاستبدال متعددة الأبجديات قد ركزوا على إخفاء اختيار عدد قليل من هذه الأبجديات (مع التكرار حسب الحاجة)، وليس على زيادة الأمان الممكنة باستخدام العديد منها وعدم تكرار أي منها.

كان هذا المبدأ (وخاصةً أبجديات الاستبدال الإضافية غير المحدودة لألبرتي) بمثابة تقدم كبير، بل الأهم خلال القرون العديدة التي تلت تطوير تحليل التردد . وكان من شأن تطبيق معقول لهذا المبدأ أن يكون (وعندما تحقق أخيرًا، كان كذلك) أصعب بكثير في الاختراق. ولم يحرز تحليل الشفرات متعددة الأبجديات المُطبقة جيدًا أي تقدم يُذكر إلا في منتصف القرن التاسع عشر (في العمل السري الذي قام به باباج خلال حرب القرم ، والكشف العلني المُماثل له تقريبًا الذي قام به فريدريك كاسيسكي بعد ذلك بسنوات) . انظر دراسة كاسيسكي .

وصف أبرامو كولورني الشفرات متعددة الأبجدية في عمله الذي صدر عام 1593 بعنوان Scotographia . ^{[ 4 ]}

• ألبرتي ، ليون باتيستا (1997)، رسالة في الأصفار، العابرة. أ. زاكاجنيني. مقدمة بقلم ديفيد كان ، تورينو: جالمبرتي
• تشرشهاوس، روبرت (2002)، الشفرات والرموز: يوليوس قيصر، إنجما، والإنترنت ، كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج، رقم ISBN 978-0-521-00890-7
• جاينز ، هيلين فوشيه (1939)، تحليل الشفرات ، دوفر، ISBN 0-486-20097-3{{citation}}عدم توافق رقم ISBN / التاريخ ( مساعدة )

• مواضيع في علم التشفير