رقعة شطرنج متداخلة

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "Straddling checkerboard" – الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( يناير 2020 ) ( تعرف على كيفية ومتى تزيل هذه الرسالة )

رقعة الشطرنج المتداخلة هي جهاز لتحويل نص عادي أبجدي رقمي إلى أرقام مع تحقيق التجزئة (شكل بسيط من أشكال نشر المعلومات) وضغط البيانات في نفس الوقت مقارنة بالأنظمة الأخرى التي تستخدم الأرقام. كما تُعرف أيضًا باسم التشفير الأحادي الثنائي.

في عام 1555، أنشأ البابا بولس الرابع منصب سكرتير الشفرات للبابا. وفي أواخر ثمانينيات القرن السادس عشر، شغل هذا المنصب أفراد من عائلة أرجينتي، وأبرزهم جيوفاني باتيستا وابن أخيه ماتيو. كان ماتيو أول من عمد إلى إخفاء الحدود بين الشفرات المكونة من رقم واحد والشفرات المكونة من رقمين، وصمم أول شفرة بطول متغير، على الرغم من أنها كانت لا تزال شفرة استبدال: ^[1]

أ	ب	ج	د	هـ	ف	ج	ح	أنا	ل	م	ن	ا	ص	س	ر	س	ت	انت	ز	وآخرون (&)
6	84	34	80	2	43	83	33	7	03	40	00	9	48	44	30	04	08	1	88	38

وبهذا التشفير، تم تشفير La vigilanza di papa Clemente fu grande in ogni genere de negotii كـ 5503651783703600886580748648655340324020008243158330600802570098300755832002302580200 ^{28390875. [1]}

يقوم الجدول التالي بإعادة ترتيب نفس المفتاح بحيث يتوافق رقم العمود مع الرقم الثاني بينما يتوافق الصف مع الرقم الأول أو عدمه:

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	باطل	انت	هـ	باطل		باطل	أ	أنا	باطل	ا
0	ن	باطل	باطل	ل	س		باطل	باطل	ت	باطل
3	ر			ح	ج				&
4	م			ف	س				ص
8	د			ج	ب				ز

عند مقارنة هذا الجدول بجدول أدنى، فمن الواضح أنه ليس رقعة الشطرنج الحديثة الممتدة على طول الحدود، والحروف المشفرة برقم واحد ليست الحروف الأكثر شيوعًا في اللغة اللاتينية (T أكثر شيوعًا من O ^[2] )، ولكن الفكرة المستغلة في التشفير الأخير موجودة.

في شكله الحديث الموصوف أدناه، كان أول استخدام موثق للتشفير في عام 1937 بواسطة الشيوعي السويدي بير مورلينج  [se] أثناء الحرب الأهلية الإسبانية . ^[3] تم استخدامه لاحقًا كأساس لخطوة تحويل الرسالة إلى أرقام في تشفير VIC .

يتم إنشاء رقعة الشطرنج الممتدة على طول الحدود على النحو التالي:

	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	هـ	ت		أ	ا	ن		ر	أنا	س
2	ب	ج	د	ف	ج	ح	ج	ك	ل	م
6	ص	س	/	و	الخامس	و	إكس	ي	ز	.

يحتوي الصف الأول على عشرة أرقام، من 0 إلى 9. ويمكن تقديمها بالترتيب، كما هو الحال في الجدول أعلاه، أو خلطها (بناءً على قيمة مفتاح سري) لمزيد من الأمان. وعادةً ما يتم إعداد الصف الثاني بثمانية أحرف عالية التردد (تتضمن الاختصارات المستخدمة في اللغة الإنجليزية؛ "ESTONIA-R"، "A SIN TO ER(R)"، "AT ONE SIR"، "AERO TINS")، مع ترك مكانين فارغين؛ ولا يحتوي هذا الصف على إحداثيات صف في العمود الأول. ويتم تسمية الصفين المتبقيين بأحد الرقمين اللذين لم يتم تعيين حرف لهما في الصف الثاني، ثم يتم ملؤهما ببقية الأبجدية، بالإضافة إلى الرمزين '.' و'/'.

• يتم استخدام النقطة '.' كنقطة أو فاصل عشري ،
• يتم استخدام الشرطة المائلة '/' كحرف إفلات رقمي (يشير إلى أن الرقم يتبعه).

على غرار ترتيب الأرقام في صف الرأس، يمكن تقديم أحرف الأبجدية بالترتيب (كما هي هنا)، أو خلطها بناءً على كلمة رئيسية/عبارة سرية.

تشفير الحروف: لتشفير حرف في الصف الثاني، يتم استبداله ببساطة بالرقم الذي يشير إلى العمود. يتم استبدال الحروف في الصفين الثالث والرابع برقم مكون من رقمين يمثلان أرقام الصف والعمود (مع كتابة إحداثيات الصف أولاً، أي B=20)

تشفير الأرقام: لتشفير رقم، هناك بعض الطرق الممكنة (التي يجب معرفتها/الاتفاق عليها مسبقًا):

• مفتاح الهروب من رقم واحد : قم بتشفير حرف الهروب الرقمي (أي الشرطة المائلة '/') وفقًا لأي حرف، ثم اكتب الرقم المطلوب "بشكل واضح". وهذا يعني أن الرقم مشفر بثلاثة أحرف نص مشفر؛ 2 لحرف الهروب، و1 للرقم نفسه. في هذا المخطط، يتطلب كل رقم حرف هروب مشفرًا قبله.
• مخطط الأرقام المزدوجة : إذا تم ترميز حرف الإفلات برقمين مختلفين (على سبيل المثال "26" في المثال أعلاه)، فيمكن ترميز أرقام متعددة عن طريق كتابة كل رقم مرتين. وللرجوع إلى النص، يتم استخدام حرف الإفلات. وبهذه الطريقة، يمكن ترميز سلسلة من الأرقام بحرف إفلات واحد فقط. لا يمكن استخدام هذه الطريقة إذا تم ترميز حرف الإفلات نفسه بمجموعة من الأرقام المزدوجة.
• مخطط ثلاثي الأرقام : وفقًا للمخطط ذي الرقمين أعلاه، ولكن يتم استخدام الأرقام الثلاثية. كانت هذه هي الآلية المستخدمة في تشفير VIC . ^[4]

يوضح الجدول أدناه تحويل السلسلة "ATTACK AT DAWN" ^[5] إلى أرقام باستخدام إعداد رقعة الشطرنج المتداخلة أعلاه.

نص عادي	أ	ت	ت	أ	ج	ك	أ	ت	د	أ	و	ن
أرقام	3	1	1	3	21	27	3	1	22	3	65	5

يجب تأمين الرسالة الناتجة، 3113212731223655، بوسائل أخرى إذا لم يتم تشفير جدول رقعة الشطرنج المتداخل. من خلال تمرير الأرقام عبر مرحلة تشفير إضافية للاستبدال أو النقل ، يمكن استخدام هذه المرحلة لتأمين الرسالة - إلى أي مدى يمكن اعتبار النقل أو الاستبدال آمنًا.

على سبيل المثال، تأمين الرسالة أعلاه باستخدام الأرقام "0452" كمفتاح سري -- يتم تكرار أرقام المفتاح السري للحصول على عدد من الأرقام يساوي على الأقل عدد الأرقام الموجودة في الرسالة -- وإضافة modulo 10 للنقل ينتج:

أرقام الرسالة	3	1	1	3	2	1	2	7	3	1	2	2	3	6	5	5
الأرقام الرئيسية	0	4	5	2	0	4	5	2	0	4	5	2	0	4	5	2
أرقام التشفير	3	5	6	5	2	5	7	9	3	5	7	4	3	0	0	7

يمكن أيضًا تشفير الرسالة باستخدام شفرة الاستبدال باستخدام نفس رقعة الشطرنج المتداخلة لتحويل الأرقام إلى أحرف مرة أخرى:

أرقام الرسائل	3	5	65	25	7	9	3	5	7	4	3	0	0	7
نص مشفر	أ	ن	و	ح	ر	س	أ	ن	ر	ا	أ	هـ	هـ	ر

فك الشفرة هو ببساطة عكس هذه العمليات. ورغم أن حجم المجموعات قد يختلف، فإن فك الشفرة لا لبس فيه لأنه كلما بدأ العنصر التالي المراد فك شفرته بالرقم 2 أو 6، فإنه يكون زوجًا؛ وإلا فإنه يكون مفردًا. وإذا كان الحرف الذي يتم فك شفرته هو حرف الإفلات الرقمي '/'، فيجب تفسير الأرقام التالية (اعتمادًا على المخطط) على أنها أرقام.

الضغط : يتم تشفير الأحرف الأكثر شيوعًا بحرف واحد فقط، بدلاً من حرفين؛ وهذا يقلل من حجم النص المشفر واحتمال تعرض التشفير لهجوم التردد .

التجزئة : على عكس مربع بوليبيوس (حيث يتم تمثيل كل حرف بزوج من الأرقام)، فإن رقعة الشطرنج المتداخلة لن تقوم بتشفير كل حرف بنفس عدد أرقام النص المشفر. وهذا يجعل من الصعب على محللي الشفرات تحديد الحدود بين أحرف النص العادي. يمكن دمج هذا مع النقل (كما هو الحال في تشفير VIC ) من أجل تحديد أحرف النص المشفر لنفس حرف النص العادي في مواقع غير معروفة في النص المشفر.

• مواضيع في التشفير

• شفرة VIC
• رقعة الشطرنج المتداخلة إصدارات مختلفة من رقعة الشطرنج على آلات التشفير وعلم التشفير
• SECOM، وهو نوع من VIC مع رقعة شطرنج ممتدة
• "صعود الشفرات الميدانية: شفرات متداخلة" بقلم جريج جوبيل 2009