ポリュビオスの方陣暗号
ポリュビオスの方陣暗号を暗号化・復号し、各文字を、文字が並べられた格子の中でそのマスがある行番号と列番号に変えてみましょう。5×5 と 6×6 の方陣を切り替え、任意のキーワードで格子を混ぜ、番号の付いた方陣をリアルタイムで追いながら、結果をコピー・ダウンロード・リンク共有できます。すべての処理はブラウザ上で実行されます。
格子
キーワード
古典的な 5×5 の方陣は25個のマスを持つので、ポリュビオスが描いたとおり、I と J が一つのマスを共有します。したがって復号された J は I として読み戻されます。行と列には1から5まで番号が付きます。
上にテキストを入力すると、結果がここに表示されます。
ポリュビオスの方陣
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ポリュビオス暗号 の使い方
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暗号化か復号を選ぶ
テキストをポリュビオスの座標の組に変えるには暗号化を、数字の組を文字に戻すには復号を選びます。
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格子を選ぶ
I と J が一つのマスを共有する古典の 5×5 の方陣を選ぶか、数字 0 から 9 までを加えてすべての文字を別々に保つ 6×6 の方陣を選びます。
- 3
キーワードを加える (任意)
素のアルファベット順の方陣を使うにはキーワードを空のままにし、格子を混ぜるにはキーワードを入力します。両者が同じ格子とキーワードを使う必要があります。
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テキストを入力または貼り付ける
メッセージを入力すると、入力すると同時に変換されます。暗号化は格子の文字だけを扱うので、スペースや句読点は飛ばされます。
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コピー・ダウンロード・共有する
結果をコピーしたり、テキストファイルとしてダウンロードしたり、入力したテキスト・格子・キーワードをそのまま整えてツールを開き直すリンクで共有したりできます。
ポリュビオスの方陣暗号を理解する
ポリュビオスの方陣暗号とは何ですか?
ポリュビオスの方陣は、ポリュビオスのチェッカーボードとも呼ばれ、文字を数字へ変える簡単な方法で、二千年以上も前に古代ギリシアの歴史家ポリュビオスが記しました。アルファベットの文字を方形の格子に書き入れ、各文字を一対の数字で表します。その文字がある行の番号に続けて、列の番号を書くのです。たとえば単語 HI は、H と I の二つの座標の組になります。
ポリュビオスはこれを純粋に秘密の符号として考案したわけではありませんでした。彼の本来の目的は遠い距離を越えての信号伝達でした。松明を二つの組に分けて掲げ — 一方の組が行を、もう一方が列を示し — メッセージを見通しのきく距離にわたって一文字ずつ綴ることができたのです。それは任意のテキストを遠くへ送る最も初期の方法の一つ、すなわち電信の祖先となりました。暗号としては各文字を二桁の数字に置き換える換字であり、のちの、より強力な多くの暗号の中で万能な構成要素となりました。
ポリュビオスの方陣の仕組み
暗号化するには、各文字を格子の中で見つけ、その行番号を、続いて列番号を書き取ります。座標を行が先、列が後で読むのが普遍的な慣習です。標準の 5×5 の方陣では、文字 A は行1、列1にあるので 11 になり、文字 H は行2、列3にあるので 23 になります。メッセージ全体は二桁の数字の連なりに変わり、慣習として組に分けられます。
格子が正方形なので、すべての文字はちょうど二桁の数字に対応し、すべての数字の組はふたたび一つのマスに対応します。これが暗号化と復号を完全に機械的なものにします。スペースや句読点、そしてマスを持たないものは単に外されるので、出力は座標の組がきれいに連なった姿になります。上のツールは行と列に番号の付いたリアルタイムの格子を示すので、どの文字の座標も方陣からそのまま読み取れます。
5×5 と 6×6 の方陣
古典的な方陣は 5×5 で、25個のマスを与えますが — ラテン・アルファベットの26文字には一つ足りません。伝統的な解決は、I と J が一つのマスを共有するようにすることです。読むときに文脈で容易に見分けられるからです。この方式では、J で暗号化したメッセージは復号すると I として戻ってきます。これはこの暗号の小さな、よく知られた癖です。
ツールは36個のマスを持つ 6×6 の方陣も用意しており、26文字すべてに十個の数字 0 から 9 までを、何も統合せずに収めるだけの大きさがあります。この方式は I と J を別々に保ち、文字だけでなく数字も暗号化できるので、テキストが正確に往復します。古典のパズルや歴史的な例題に合わせるなら 5×5 の方陣を、すべての文字と数字が変わらず生き残ってほしいなら 6×6 の方陣を選んでください。
キーワードで方陣を混ぜる
既定では格子は順に並んだアルファベットで満たされますが、キーワードでかき混ぜられます。キーワードの重複しない文字を、順に、繰り返しなく格子へ先に書き入れ、残りのアルファベットが続きます。たとえばキーワード POLYBIUS は 5×5 の方陣を POLYBIUSACDEFGHKMNQRTVWXZ と満たすので、P が左上のマスに収まり 11 になります。
キーワードはすべての座標を変えるので、メッセージをやり取りするには二人が格子の大きさとキーワードの両方で合意する必要があります。これはまさに Playfair 暗号のために鍵付きの方陣を組み立てる方法であり、上のリアルタイムの格子はキーワードの文字を強調して、混ざる様子を一目で見られるようにします。キーワードを空のままにすると、素のアルファベット順の方陣になります。
ポリュビオスの実例
単語 HELLO を素の 5×5 の方陣で暗号化してみましょう。H は行2、列3にあり 23 となり、E は行1、列5にあり 15 となり、L は行3、列1にあり 31 となり、二つ目の L もまた 31、O は行3、列4にあり 34 となります。つなげると、HELLO は 23 15 31 31 34 になります — 文字ごとに座標の組一つずつです。
読み戻すのも同じくらい直接的です。数字を組に分け、各組を格子の中で行と列として引くだけです。同じ文字はつねに同じマスに収まるので、HELLO の二つの L は同じ組 31 を二度生み出します。これは、どんな単純換字とも同じく、ポリュビオスのテキストが繰り返される文字のパターンを漏らすという気づきでもあります。
ポリュビオス暗号を復号する
復号するには、手順を逆にたどります。数字を二つずつ取り、最初を行として、次を列として読み、そのマスにある文字を見つけます。上で復号を選び、暗号化に使ったのと同じ格子の大きさとキーワードを選んでから座標を貼り付けてください。ツールは形式に寛容です。スペース、コンマ、スラッシュ、改行を無視するので、見つけたままの体裁で数字を貼り付けられます。
完成した組だけが訳され、末尾に残った一つだけの数字は無視され、格子の外を指すどの組も — 0 であれ、5×5 の方陣での 6 であれ — 疑問符として表示されるので、書き写しの間違いを見つけられます。5×5 の方陣で復号するなら、その二つの文字がマスを共有していたために、元の J が I として戻ってくることを覚えておいてください。
ポリュビオスの方陣の歴史と安全性
ポリュビオスは紀元前2世紀に、自身の方陣を松明でメッセージを送る方法として記し、同じ五かける五の発想は歴史を通じてくり返し現れました。戦争捕虜はこれをタップ・コードとして用い、壁やパイプに各文字の行を、続いて列を叩きました。これは19世紀ロシアの Nihilist 暗号の根底にあり、Bifid 暗号や第一次世界大戦の ADFGX および ADFGVX 暗号のように、方陣を転置と組み合わせた、より強力な体系の核心をなします。
それ自体ではポリュビオスの方陣は本当の安全性をまったく与えません。キーワードを加えないかぎり鍵のない固定の換字であり、加えたとしてもその対応は文字の頻度パターンから容易に復元できます。その変わらぬ価値は、文字を座標へと変える道具として — ほかの暗号がその上に築く一段階として、そして古典暗号がどう働くかを手を動かして学ぶ明快な方法として — あります。今日、本当の情報を守るには AES のような現代的なアルゴリズムを使い、ポリュビオスはパズルや教育、キャプチャー・ザ・フラッグのチャレンジのために取っておきましょう。
よくある質問
ポリュビオスの方陣暗号とは何ですか?
ポリュビオスの方陣暗号はどう動きますか?
ポリュビオスの方陣は誰が考案しましたか?
5×5 と 6×6 の方陣の違いは何ですか?
I と J はなぜ一つのマスを共有するのですか?
キーワードは何をしますか?
ポリュビオスの実例を見せてもらえますか?
ポリュビオス暗号はどうやって復号しますか?
ポリュビオスの方陣は何に使われますか?
ポリュビオスの方陣暗号はどれほど安全ですか?
ポリュビオスの方陣はスペースや句読点を保ちますか?
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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