Chaocipher

Encodez et décodez le Chaocipher, le chiffre à substitution dynamique inventé par John F. Byrne en 1918 et tenu secret jusqu'en 2010. Deux alphabets reposent sur des disques conceptuels et se réorganisent après chaque lettre, si bien que chaque lettre est chiffrée sous un alphabet fraîchement rebattu. Modifiez les deux alphabets de départ, basculez entre encodage et décodage, et regardez les disques tourner. Tout s'exécute dans votre navigateur.

Alphabets de départ (la clé)

Disque de gauche (chiffré)

Disque de droite (clair)

Chaque disque doit contenir chaque lettre de A à Z exactement une fois. Les deux arrangements de départ constituent la clé, si bien que l'expéditeur et le destinataire doivent utiliser la même paire. Les valeurs par défaut sont les alphabets classiques Exhibit 1 de Byrne.

Texte clair

Texte chiffré

Saisissez du texte ci-dessus pour voir le résultat Chaocipher ici.

Comment utiliser Chaocipher

1
Choisissez encoder ou décoder
Choisissez Encoder pour transformer du texte clair en texte chiffré Chaocipher, ou Décoder pour retrouver le texte clair à partir du texte chiffré. Les mêmes alphabets de départ servent dans les deux sens.
2
Définissez les deux alphabets de départ
Saisissez les alphabets du disque de gauche et du disque de droite, chacun étant un réarrangement des 26 lettres. Ils constituent la clé, alors utilisez la même paire que votre correspondant, ou conservez les valeurs classiques Exhibit 1 par défaut pour reproduire l'exemple de Byrne.
3
Saisissez ou collez votre texte
Saisissez le message que vous souhaitez convertir. Le chiffre s'exécute automatiquement au fur et à mesure que vous tapez, repérant chaque lettre sur un disque et lisant le résultat sur l'autre, puis permutant les deux disques.

4
Lisez, copiez et partagez
Lisez le résultat, puis copiez-le, téléchargez-le sous forme de fichier texte, ou partagez un lien qui rouvre l'outil avec vos alphabets, votre sens et votre texte exacts. Tout reste dans votre navigateur.

Comprendre le Chaocipher

Qu'est-ce que le Chaocipher ?

Le Chaocipher est un chiffre de substitution polyalphabétique inventé par l'homme d'affaires irlando-américain John F. Byrne en 1918. Son idée fondatrice est que le chiffre se réorganise lui-même au fur et à mesure de son exécution : deux alphabets reposent sur une paire de disques conceptuels, et après chaque lettre les deux alphabets sont permutés. Parce que chaque lettre est chiffrée sous un alphabet fraîchement rebattu, une même lettre du texte clair ne produit presque jamais deux fois la même lettre du texte chiffré, ce qui efface le motif de fréquence des lettres qui casse les chiffres plus simples.

Byrne était convaincu que sa méthode était à la fois incassable et assez simple pour tenir dans une poche de chemise. Il la décrivit dans son autobiographie de 1953, Silent Years, et offrit une récompense en argent à quiconque pourrait résoudre ses messages-défis, mais il ne révéla jamais comment elle fonctionnait. L'algorithme resta un mystère pendant plus de quatre-vingt-dix ans. Ce n'est qu'en 2010, après que la famille de Byrne eut fait don de ses papiers et d'un modèle fonctionnel au National Cryptologic Museum, que Moshe Rubin reconstitua et publia la méthode exacte.

Comment fonctionne le Chaocipher

La clé est une paire d'alphabets de 26 lettres, un pour chaque disque. Le disque de gauche contient l'alphabet chiffré et le disque de droite contient l'alphabet clair. Pour chiffrer une lettre, repérez-la dans le disque de droite et lisez la lettre située exactement à la même position dans le disque de gauche. Pour déchiffrer, faites l'inverse : repérez la lettre du texte chiffré dans le disque de gauche et lisez le texte clair à la même position dans le disque de droite. Les deux disques doivent démarrer dans le même arrangement pour l'expéditeur et le destinataire.

Ce qui transforme cette simple substitution en Chaocipher, c'est ce qui se passe ensuite. Après le chiffrement de chaque lettre, les deux disques sont permutés par un ensemble fixe de mouvements, si bien que les alphabets qui chiffrent la deuxième lettre ne sont plus les alphabets qui ont chiffré la première. C'est ce comportement auto-modifiant qui a poussé Byrne à le qualifier de chaotique. Seules les 26 lettres sont traitées ; les espaces, la ponctuation et les autres caractères passent sans être modifiés et ne font pas tourner les disques, et la casse des lettres est conservée.

Exemple résolu

Utilisez les alphabets classiques Exhibit 1 tirés des papiers de Byrne lui-même : le disque de gauche HXUCZVAMDSLKPEFJRIGTWOBNYQ et le disque de droite PTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHWXUMC. Chiffrez le message WELLDONEISBETTERTHANWELLSAID. Pour la première lettre, repérez W dans le disque de droite et lisez la lettre qui s'aligne dans le disque de gauche, c'est-à-dire O. Ensuite, les deux disques permutent, et la lettre suivante E est chiffrée sous le nouvel arrangement. En continuant tout au long du message, on obtient le texte chiffré OAHQHCNYNXTSZJRRHJBYHQKSOUJY.

Pour déchiffrer, faites démarrer les deux disques depuis le même arrangement Exhibit 1 et exécutez le processus miroir : repérez chaque lettre du texte chiffré dans le disque de gauche et lisez le texte clair à la même position dans le disque de droite, en permutant les deux disques après chaque lettre. En saisissant OAHQHCNYNXTSZJRRHJBYHQKSOUJY, on retrouve WELLDONEISBETTERTHANWELLSAID. Remarquez que les lettres répétées dans WELL ne se répètent pas dans le texte chiffré, car les disques ont déjà bougé lorsque le chiffre les atteint.

Comment les deux disques permutent

La permutation utilise deux points de référence sur chaque disque : le zenith, la première position, et le nadir, la quatorzième position. Pour le disque de gauche, faites-le d'abord pivoter afin que la lettre qui vient d'être chiffrée se place au zenith. Ensuite, retirez la lettre qui se trouve désormais une place après le zenith, faites glisser le bloc de lettres depuis là jusqu'au nadir d'une place vers le zenith, et laissez retomber la lettre extraite dans l'emplacement vide du nadir.

Le disque de droite bouge de façon similaire mais légèrement décalée. Faites-le d'abord pivoter afin que la lettre située une place à droite de la lettre du texte clair atteigne le zenith. Ensuite, retirez la lettre qui se trouve deux places après le zenith, faites glisser le bloc depuis là jusqu'au nadir d'une place vers le zenith, et réinsérez la lettre extraite au nadir. Ces petits réarrangements fixes sont appliqués après chaque lettre, et parce qu'ils sont déterministes, le destinataire reproduit exactement les mêmes mouvements de disques lors du déchiffrement.

Le mystère Byrne

Pendant des décennies, le Chaocipher fut l'une des énigmes les plus captivantes de la cryptographie. Byrne était un ami proche de James Joyce et apparaît dans les écrits de Joyce, ce qui ne fit qu'ajouter à l'intrigue lorsque, dans Silent Years, il consacra un chapitre à un chiffre pour lequel, affirmait-il, des gouvernements paieraient une fortune. Il imprima des textes-défis, dont le célèbre Exhibit 1 avec son texte clair et son texte chiffré côte à côte, et mit le monde au défi d'en retrouver sa méthode. Personne ne réussit publiquement de son vivant.

L'énigme fut finalement résolue grâce à la coopération du fils de Byrne et de la communauté des historiens. En mai 2010, la famille confia les documents du Chaocipher de Byrne, y compris le modèle physique, au National Cryptologic Museum, et peu après Moshe Rubin élucida et publia l'algorithme dans son article Chaocipher Revealed. La révélation montra que l'appareil de poche de Byrne mettait réellement en œuvre le schéma dynamique à deux disques décrit ici.

Quelle est la robustesse du Chaocipher ?

Pour un chiffre manuel de son époque, le Chaocipher est réellement ingénieux. Parce que les deux alphabets changent après chaque lettre, un simple comptage des fréquences du texte chiffré ne révèle presque rien, et un message court trahit très peu de choses sur les alphabets de départ. Ce comportement dynamique avait des décennies d'avance sur les chiffres à tableau fixe comme Vigenère qui étaient la norme lorsque Byrne le conçut.

Il n'est cependant pas sûr selon les normes modernes. Les règles de permutation sont fixes et publiques, si bien que le seul secret est la paire d'alphabets de départ, et un analyste déterminé disposant de suffisamment de texte clair connu, exactement ce que Byrne fournit dans ses exhibits, peut reconstituer ces alphabets et retrouver le système. Le Chaocipher résista longtemps aux amateurs surtout parce que la méthode elle-même était tenue secrète, et non parce qu'il pouvait résister à une cryptanalyse moderne soutenue.

Le Chaocipher est-il sûr ?

Non. Le Chaocipher est un fragment fascinant de l'histoire de la cryptographie et un merveilleux exemple pédagogique de chiffre auto-modifiant, mais il n'offre aucune protection réelle contre l'analyse moderne. Sa sécurité reposait en grande partie sur le fait de garder l'algorithme caché, et une fois la méthode connue, les alphabets de départ peuvent être retrouvés à partir d'assez de texte chiffré.

Aujourd'hui, le Chaocipher est apprécié pour son histoire et son mécanisme plutôt que pour dissimuler quoi que ce soit. C'est un favori des énigmes, des escape games et des défis capture-the-flag, et il récompense quiconque est curieux de savoir comment la cryptographie a évolué des substitutions fixes vers les systèmes dynamiques qui ont suivi. Pour protéger de vraies informations, vous devriez plutôt vous appuyer sur des algorithmes modernes et éprouvés tels qu'AES.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que le Chaocipher ?

Le Chaocipher est un chiffre à substitution dynamique inventé par John F. Byrne en 1918. Il utilise deux alphabets de 26 lettres sur une paire de disques conceptuels, et après chaque lettre les deux alphabets sont permutés, si bien que chaque lettre est chiffrée sous un alphabet fraîchement rebattu. Byrne garda la méthode secrète, et elle ne fut publiée qu'en 2010 par Moshe Rubin.

Comment fonctionne le Chaocipher ?

Le disque de gauche contient l'alphabet chiffré et le disque de droite contient l'alphabet clair. Pour chiffrer une lettre, repérez-la dans le disque de droite et lisez la lettre à la même position dans le disque de gauche. Ensuite, les deux disques sont permutés par un ensemble fixe de mouvements. Pour déchiffrer, repérez la lettre du texte chiffré dans le disque de gauche et lisez le texte clair à la même position dans le disque de droite, en permutant les disques de la même façon.

Quelle est la clé du Chaocipher ?

La clé est la paire d'alphabets de départ, un pour chaque disque. Chacun doit contenir chaque lettre de A à Z exactement une fois. L'expéditeur et le destinataire doivent partir des deux mêmes arrangements. Cet outil utilise par défaut les alphabets classiques Exhibit 1 de Byrne, mais vous pouvez remplacer l'un ou l'autre disque par le vôtre.

Pouvez-vous montrer un exemple de Chaocipher ?

En utilisant les alphabets Exhibit 1 de Byrne, le disque de gauche HXUCZVAMDSLKPEFJRIGTWOBNYQ et le disque de droite PTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHWXUMC, le texte clair WELLDONEISBETTERTHANWELLSAID se chiffre en OAHQHCNYNXTSZJRRHJBYHQKSOUJY. Déchiffrer ce texte chiffré depuis les mêmes alphabets de départ restitue le message d'origine.

Comment les disques changent-ils après chaque lettre ?

Chaque disque possède un zenith à la position un et un nadir à la position quatorze. Le disque de gauche fait pivoter la lettre chiffrée jusqu'au zenith, puis extrait la lettre située une place après le zenith, décale le bloc vers le bas jusqu'au nadir en direction du zenith, et le réinsère au nadir. Le disque de droite fait pivoter la lettre située juste à droite de la lettre du texte clair jusqu'au zenith, puis extrait la lettre située deux places après le zenith et la réinsère au nadir de la même façon.

Pourquoi le Chaocipher est-il célèbre ?

Byrne affirma dans son livre de 1953, Silent Years, que son chiffre de poche était incassable, offrit une récompense pour résoudre ses messages-défis, mais ne révéla jamais la méthode. Il resta non résolu pendant plus de quatre-vingt-dix ans, ce qui en fit l'un des mystères les plus connus de la cryptographie jusqu'à ce que l'algorithme soit finalement publié en 2010.

Qui a résolu le Chaocipher et quand ?

La méthode devint publique en 2010, après que la famille de Byrne eut fait don de ses papiers sur le Chaocipher et d'un modèle physique au National Cryptologic Museum. Le cryptographe Moshe Rubin reconstitua alors et publia l'algorithme exact dans son article Chaocipher Revealed, mettant fin à des décennies de spéculation sur le fonctionnement de l'appareil.

En quoi le Chaocipher diffère-t-il du chiffre de Vigenère ?

Un chiffre de Vigenère utilise une table fixe d'alphabets et un mot-clé répété, si bien que les alphabets ne changent jamais au cours du message. Le Chaocipher, lui, permute ses deux alphabets après chaque lettre, si bien que la substitution n'est jamais réutilisée. Ce comportement auto-modifiant le rend bien plus difficile à attaquer par simple analyse des fréquences qu'un chiffre à tableau fixe.

Le chiffre modifie-t-il les espaces et la ponctuation ?

Non. Seules les 26 lettres sont traitées et utilisées pour faire tourner les disques. Les espaces, la ponctuation, les chiffres et les émojis passent sans changement et ne font pas avancer les disques, si bien que le résultat conserve la forme de votre texte d'origine. La casse des lettres est également conservée.

Comment décoder un message Chaocipher ?

Basculez l'outil sur Décoder, saisissez les deux mêmes alphabets de départ avec lesquels le message a été chiffré, et collez le texte chiffré. L'outil repère chaque lettre du texte chiffré dans le disque de gauche, lit le texte clair dans le disque de droite, et permute les deux disques de la même façon, restituant votre message.

Le Chaocipher est-il sûr ?

Non. Le Chaocipher est un chiffre historique remarquable, mais il n'offre aucune sécurité réelle contre l'analyse moderne. Les règles de permutation sont publiques, si bien que le seul secret est la paire d'alphabets de départ, et ceux-ci peuvent être retrouvés à partir d'assez de texte clair connu. Utilisez un algorithme moderne tel qu'AES pour protéger de vraies informations.

Mon texte est-il envoyé sur un serveur ?

Non. Tout l'encodage et le décodage se déroulent entièrement dans votre navigateur, si bien que votre texte et vos alphabets ne sont jamais envoyés, journalisés ni stockés. Même un lien de partage conserve vos données dans la partie de l'URL située après le dièse, que les navigateurs n'envoient jamais à un serveur, si bien qu'elles restent confidentielles jusqu'à ce que vous choisissiez de les partager.

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