バズリー暗号
バズリー暗号、すなわちフランスの暗号解読者エティエンヌ・バズリーが考案した2段階の方式を暗号化・復号しましょう。この方式では、1つの秘密の数が同時に2つの役割を果たします。その数字はメッセージをグループに切り分けて各グループを反転させ、同じ数を言葉で綴ったものが平文アルファベットの隣に置かれた換字方陣の鍵になります。数を選び、暗号化と復号を切り替え、両方の方陣が埋まり転置と換字が1文字ずつ進む様子を眺められます。すべての処理はブラウザ上で実行されます。
数
綴った数が右側の方陣の鍵になり、その数字が転置グループの大きさを決めます。古典的な例では 23 を使います。
リアルタイムの暗号方陣
方陣 1 — 平文アルファベット、列に沿って下向き
方陣 2 — 数で鍵を付け、行に沿って横向き
方陣 2 の鍵: TWENTYTHREE
上にテキストを入力すると、バズリー暗号の結果がここに表示されます。
バズリー暗号 の使い方
- 1
暗号化か復号かを選ぶ
平文をバズリー暗号の暗号文に変えるには暗号化を、暗号文を平文に戻すには復号を選びます。どちらの方向でも同じ秘密の数が使われます。
- 2
秘密の数を入力する
1 から 999999 までの整数を入力します。ツールはそれを綴って右側の方陣の鍵にし、その数字を使って転置グループの大きさを決めます。2つのリアルタイムの方陣は、あなたの数がアルファベットをどう並べるかを正確に示します。
- 3
テキストを入力または貼り付ける
メッセージまたは暗号文を入力します。暗号は自動で実行され、数の大きさの各グループを反転させ、2つの方陣の間で換字し、段階ごとの計算過程を表示します。
- 4
確認し、コピーし、共有する
結果を確認し、それをコピーしたり、テキストファイルとしてダウンロードしたり、あなたの正確な数・向き・テキストとともにツールを開き直すリンクで共有したりできます。すべてはブラウザ内に留まります。
バズリー暗号を理解する
バズリー暗号とは何ですか?
バズリー暗号は、19世紀末に名声を博したフランス陸軍の暗号解読者エティエンヌ・バズリーにちなんで名付けられた、紙と鉛筆による2段階の暗号です。これを優れたものにしているのは、1つの秘密の数がシステム全体を制御するという点です。同じ数が2つの異なる仕方で使われます。数字の並びとして読めば転置を動かし、言葉として綴れば換字の鍵になります。このように転置と換字を組み合わせたものを暗号学者は積暗号と呼び、それがバズリー暗号をどちらか一方の段階だけよりもはっきりと強くしています。
両方の段階は、I と J が1つのセルを共有する25文字のアルファベットの上で働きます。これはポリュビオス方陣やプレイフェア暗号でも使われる同じ慣習です。暗号化器はまず文字の小さなグループを反転させ、それから横並びに置かれた2つの方陣を使って各文字を置き換えます。2つの方陣は意図的に異なる仕方で作られているため、その換字は単なるずらしではなく、アルファベットの本物の混ぜ合わせになります。その結果、文字の順序とその正体の両方が隠され、それこそがバズリーが求めていた組み合わせなのです。
バズリー暗号の仕組み
2つの 5x5 方陣が隣り合って置かれます。方陣 1 は平文アルファベットを保持しますが、列に沿って下向きに書かれるため、その行を読むと最初の行は A, F, L, Q, V、次に B, G, M, R, W、というように続きます。方陣 2 は鍵を付けた方陣です。秘密の数を言葉で綴り、その重複する文字を消し、残りのアルファベットを後ろに付け加え、それらすべてを通常の左から右への読み順で行に沿って書きます。数 23 ではキーワードは TWENTYTHREE で、これは TWENYHR に切り詰められるため、方陣 2 は最初の行に TWENY、次に HRABC、そして残りのアルファベットが続きます。
暗号化は2回の処理で行われます。まず転置です。平文は連続するグループに切り分けられ、その長さは順に取って繰り返した数の各桁になり、各グループは後ろ向きに書き出されます。鍵 23 ではメッセージは2文字、3文字、2文字、3文字、というように分けられ、すべての小さなグループが反転されます。次に換字です。転置されたテキストの各文字を方陣 1 で見つけ、方陣 2 のまさに同じセルを占める文字をその代わりに書き留めます。復号は単に機械を逆向きに動かすもので、方陣 2 から方陣 1 への換字を取り消し、それから同じグループをもう一度反転させて元の順序を復元します。
実例で見る
鍵 23 で単語 DCODE を取ります。数字の 2 と 3 はそれを DC と ODE に分け、各グループを反転させると CD と EDO になるため、転置されたテキストは CDEDO です。では換字しましょう。方陣 1 で文字 C は、方陣 2 では D を保持するセルにあります。同様に D は L に対応し、E は S に、2つ目の D は再び L に、O は O に対応します。それらを読み取ると暗号文 DLSLO が得られます。この DCODE から DLSLO への結果はバズリー暗号の標準的な参照ベクトルなので、これを使ってどんな実装でも、このツールも含めて確認できます。
より長いメッセージは混ぜ合わせをよりよく示します。同じ鍵 23 で WEHAVETAKENTHEBRIDGE を暗号化すると SCYTFPSSUTPGHSFMBSRL が得られます。平文の中の2つの文字パターンのコピーが暗号文の中できれいに揃わないことに気づいてください。転置が換字に届く前に文字をかき混ぜているからです。それを逆にするには、ツールを復号に設定し、同じ数 23 を入力し、SCYTFPSSUTPGHSFMBSRL を貼り付けると、元の WEHAVETAKENTHEBRIDGE が返ります。2人の通信者が共有する必要があるのは、この同じ数だけです。
数の鍵 — 1つの秘密、2つの役割
バズリー暗号の巧妙な核心は、1つの数が鍵全体を担うという点です。英語の言葉として綴り重複を取り除くと、それは方陣 2 をかき混ぜるキーワードになるため、数が変わると換字アルファベットが完全に変わります。代わりに数字の並びとして読むと、まさに同じ数が転置のリズムを決めます。鍵 23 は2文字と3文字のグループを反転させ、鍵 451 なら4文字、5文字、1文字のグループを反転させます。したがって1つの短い数は覚えやすいのに、2つの独立した仕組みを整えます。
このツールは 1 から 999999 までのどんな整数も受け付けます。一度入力すると、方陣 2 が綴られたキーワードを中心に作り直され、鍵の文字に色が付いて混ぜ合わせを眺められる一方、下の計算過程の転置グループが数字に合わせて大きさを変えます。数だけがすべてを決めるため、共有リンクの中を運ばれるのもそれだけであり、平文そのものは決して運ばれません。数字の中の0は10の完全なグループとして扱われ、グループ分けが常に前進するようにし、先頭の0は鍵が単に数であるため無視されます。
暗号解読者エティエンヌ・バズリー
エティエンヌ・バズリーは何十年もフランス軍の暗号局やその周辺で過ごし、その時代の偉大な暗号破りの1人としての評判を得ました。彼は2世紀にわたって解析に抵抗してきたノメンクラトールであるルイ14世の大暗号を解いたこと、そして当時の暗号装置への鋭い公的批判で最もよく記憶されています。彼は破れないと考えられていたシステムが実はそうでないことを示すのを喜び、自らの暗号を教材としてだけでなく、渡り合っていた暗号学者たちへの挑戦としても提案しました。
彼の名を共有する2つのものを区別しておく価値があります。このページのバズリー暗号は、数によって動かされる紙と鉛筆の転置・換字方式です。バズリー円筒は別の発明で、ジェファーソン・ディスクや後のアメリカの M-94 装置と同じ系統に属する、文字を刻んだ円盤の組です。どちらも同じ落ち着かない精神から生まれましたが、機械的には無関係です。ここでは暗号、すなわち2つの方陣と数と鉛筆だけで完全に扱えるものに焦点を当てます。
バズリー暗号はどれほど強いのですか?
その時代の基準では、バズリー暗号は立派な手作業の方式でした。まさに2つの異なる発想を重ねているからです。転置の段階は文字を動かし回すため、頻度分析が暗号文から換字アルファベットをそのまま読み取ることができなくなり、一方で換字の段階は各文字の正体を覆い隠すため、アナグラムだけでは単語を復元できません。一方の段階が解析者の頼りにする手がかりをすでにぼかしてしまっているとき、1段階ずつ破ることははるかに難しくなります。
もっとも、現代の手法に対しては、それは何の本当の安全性も提供しません。鍵空間は微小です。短い数はほんの一握りの可能性しか与えず、6桁の数でさえコンピュータが網羅的に探すのは造作もありません。数がいったん推測されれば、両方の段階が瞬時にほどけます。転置は固定の鍵では自己逆であり、換字は固定された単一換字の対応なので、その構造は粘り強い暗号解読者にいくつもの足掛かりを与えます。それは魅力的な歴史上の積暗号であって、今日大切な何かを守るための道具ではありません。
バズリー暗号は安全ですか?
いいえ。バズリー暗号は暗号史の一片であり、パズルとして扱ってください。機微な情報の保護としては扱わないでください。その小さな鍵ときれいで可逆な構造は、コンピュータを持つ誰もが、そしてしばしば忍耐と鉛筆を持つ誰もが、メッセージを復元できることを意味します。それは転置と換字がどう互いを補い合うかを学ぶ方法として輝き、まさにその理由でパズルハント・脱出ゲーム・キャプチャー・ザ・フラッグの課題で好まれます。
バズリーが2つの単純な段階をどちらか一方よりも巧妙な何かへとどのように組み合わせたかを探るため、パズルを作って解くため、そして標準的な DCODE から DLSLO へのベクトルに照らして自分の作業を確認するために、このツールを使ってください。本物の機密性のためには、AES のような現代的で十分に検証されたアルゴリズムに頼ってください。ここではすべてがブラウザ内でローカルに実行されるため、入力したものが何一つ端末から離れることなく、好きなだけ試すことができます。
よくある質問
バズリー暗号とは何ですか?
数の鍵はどう働きますか?
なぜ2つの方陣は異なる仕方で作られるのですか?
バズリー暗号の例を見せてもらえますか?
バズリー暗号はどうやって復号しますか?
J やスペース・句読点はどうなりますか?
バズリー暗号はバズリー円筒と同じですか?
エティエンヌ・バズリーとは誰でしたか?
なぜ固定のブロックサイズを使わずグループを反転させるのですか?
バズリー暗号は安全ですか?
鍵としてどんな数を使えますか?
入力したテキストはサーバーに送信されますか?
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