Chaocipher
เข้ารหัสและถอดรหัส Chaocipher รหัสแทนที่แบบพลวัตที่คิดค้นโดย John F. Byrne ในปี 1918 และถูกเก็บเป็นความลับจนถึงปี 2010 ตัวอักษรสองชุดวางอยู่บนจานเชิงแนวคิดและจัดเรียงใหม่หลังตัวอักษรทุกตัว ดังนั้นตัวอักษรแต่ละตัวจึงถูกเข้ารหัสภายใต้ชุดตัวอักษรที่เพิ่งถูกสับใหม่ แก้ไขตัวอักษรเริ่มต้นทั้งสองชุด สลับระหว่างเข้ารหัสและถอดรหัส และดูจานหมุน ทุกอย่างทำงานในเบราว์เซอร์ของคุณ
จานซ้าย (รหัส)
จานขวา (ต้นฉบับ)
แต่ละจานต้องมีตัวอักษร A ถึง Z ครบทุกตัวเพียงตัวละครั้งเดียว การจัดเรียงเริ่มต้นทั้งสองชุดคือกุญแจ ดังนั้นผู้ส่งและผู้รับต้องใช้คู่เดียวกัน ค่าเริ่มต้นคือตัวอักษร Exhibit 1 คลาสสิกของ Byrne
ป้อนข้อความด้านบนเพื่อดูผลลัพธ์ Chaocipher ที่นี่
วิธีใช้ เชาไซเฟอร์
- 1
เลือกเข้ารหัสหรือถอดรหัส
เลือกเข้ารหัสเพื่อเปลี่ยนข้อความต้นฉบับเป็นข้อความเข้ารหัส Chaocipher หรือถอดรหัสเพื่อกู้ข้อความต้นฉบับจากข้อความเข้ารหัส ใช้ตัวอักษรเริ่มต้นเดียวกันสำหรับทั้งสองทิศทาง
- 2
ตั้งค่าตัวอักษรเริ่มต้นทั้งสองชุด
ป้อนชุดตัวอักษรของจานซ้ายและจานขวา แต่ละชุดเป็นการจัดเรียงใหม่ของตัวอักษรทั้ง 26 ตัว พวกมันคือกุญแจ ดังนั้นใช้คู่เดียวกันกับผู้ติดต่อของคุณ หรือคงค่าเริ่มต้น Exhibit 1 คลาสสิกไว้เพื่อสร้างตัวอย่างของ Byrne ขึ้นใหม่
- 3
พิมพ์หรือวางข้อความของคุณ
ป้อนข้อความที่คุณต้องการแปลง รหัสจะทำงานโดยอัตโนมัติขณะที่คุณพิมพ์ โดยค้นหาตัวอักษรแต่ละตัวบนจานหนึ่งและอ่านผลลัพธ์จากอีกจานหนึ่ง แล้วสับเปลี่ยนจานทั้งสอง
- 4
อ่าน คัดลอก และแชร์
อ่านผลลัพธ์ แล้วคัดลอกมัน ดาวน์โหลดเป็นไฟล์ข้อความ หรือแชร์ลิงก์ที่จะเปิดเครื่องมือขึ้นมาใหม่พร้อมตัวอักษร ทิศทาง และข้อความที่แน่นอนของคุณ ทุกอย่างยังคงอยู่ในเบราว์เซอร์ของคุณ
ทำความเข้าใจ Chaocipher
Chaocipher คืออะไร
Chaocipher เป็นรหัสแทนที่แบบหลายอักษรที่คิดค้นโดยนักธุรกิจชาวไอริช-อเมริกัน John F. Byrne ในปี 1918 แนวคิดสำคัญที่นิยามมันคือรหัสจะจัดเรียงตัวเองใหม่ขณะที่มันทำงาน ตัวอักษรสองชุดวางอยู่บนจานเชิงแนวคิดคู่หนึ่ง และหลังตัวอักษรแต่ละตัวชุดตัวอักษรทั้งสองจะถูกสับเปลี่ยน เนื่องจากตัวอักษรแต่ละตัวถูกเข้ารหัสภายใต้ชุดตัวอักษรที่เพิ่งถูกสับใหม่ ตัวอักษรต้นฉบับตัวเดียวกันจึงแทบไม่เคยให้ตัวอักษรเข้ารหัสตัวเดิมซ้ำสองครั้ง ซึ่งลบรูปแบบความถี่ตัวอักษรที่ใช้แกะรหัสที่ง่ายกว่านี้ออกไป
Byrne เชื่อมั่นว่าวิธีของเขาทั้งแกะไม่ได้และเรียบง่ายพอที่จะใส่ในกระเป๋าเสื้อเชิ้ตได้ เขาอธิบายมันไว้ในอัตชีวประวัติปี 1953 ของเขาชื่อ Silent Years และเสนอเงินรางวัลแก่ใครก็ตามที่สามารถแก้ข้อความท้าทายของเขาได้ แต่เขาไม่เคยเปิดเผยว่ามันทำงานอย่างไร อัลกอริทึมนี้ยังคงเป็นปริศนานานกว่าเก้าสิบปี จนกระทั่งในปี 2010 เท่านั้น หลังจากครอบครัวของ Byrne บริจาคเอกสารและแบบจำลองที่ใช้งานได้ของเขาให้แก่ National Cryptologic Museum Moshe Rubin จึงสร้างวิธีการที่แน่นอนขึ้นใหม่และตีพิมพ์มัน
Chaocipher ทำงานอย่างไร
กุญแจคือชุดตัวอักษร 26 ตัวคู่หนึ่ง ชุดละจาน จานซ้ายเก็บชุดตัวอักษรรหัสและจานขวาเก็บชุดตัวอักษรต้นฉบับ ในการเข้ารหัสตัวอักษรหนึ่งตัว ให้ค้นหามันในจานขวาและอ่านตัวอักษรที่ตำแหน่งเดียวกันเป๊ะในจานซ้าย ในการถอดรหัส คุณทำย้อนกลับ ค้นหาตัวอักษรเข้ารหัสในจานซ้ายและอ่านข้อความต้นฉบับจากตำแหน่งเดียวกันในจานขวา จานทั้งสองต้องเริ่มต้นในการจัดเรียงเดียวกันสำหรับผู้ส่งและผู้รับ
สิ่งที่เปลี่ยนสิ่งนี้จากการแทนที่ธรรมดาให้เป็น Chaocipher คือสิ่งที่เกิดขึ้นต่อไป หลังจากตัวอักษรแต่ละตัวถูกเข้ารหัส จานทั้งสองจะถูกสับเปลี่ยนด้วยชุดการเคลื่อนที่ตายตัว ดังนั้นชุดตัวอักษรที่เข้ารหัสตัวอักษรตัวที่สองจึงไม่ใช่ชุดตัวอักษรที่เข้ารหัสตัวแรกอีกต่อไป พฤติกรรมที่ดัดแปลงตัวเองนี้คือเหตุผลที่ Byrne เรียกมันว่าอลวน ประมวลผลเฉพาะตัวอักษร 26 ตัวเท่านั้น ช่องว่าง เครื่องหมายวรรคตอน และอักขระอื่น ๆ ผ่านไปโดยไม่ถูกแตะต้องและไม่หมุนจาน และตัวพิมพ์ใหญ่เล็กของตัวอักษรถูกรักษาไว้
ตัวอย่างประกอบ
ใช้ชุดตัวอักษร Exhibit 1 คลาสสิกจากเอกสารของ Byrne เอง จานซ้าย HXUCZVAMDSLKPEFJRIGTWOBNYQ และจานขวา PTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHWXUMC เข้ารหัสข้อความ WELLDONEISBETTERTHANWELLSAID สำหรับตัวอักษรตัวแรก ให้ค้นหา W ในจานขวาและอ่านตัวอักษรที่เรียงตรงกันในจานซ้าย ซึ่งคือ O จากนั้นจานทั้งสองสับเปลี่ยน และตัวอักษรตัวถัดไป E ถูกเข้ารหัสภายใต้การจัดเรียงใหม่ การดำเนินต่อไปตลอดทั้งข้อความให้ข้อความเข้ารหัส OAHQHCNYNXTSZJRRHJBYHQKSOUJY
ในการถอดรหัส ให้เริ่มจานทั้งสองจากการจัดเรียง Exhibit 1 เดียวกันและรันกระบวนการสะท้อนกลับ ค้นหาตัวอักษรเข้ารหัสแต่ละตัวในจานซ้ายและอ่านข้อความต้นฉบับจากตำแหน่งเดียวกันในจานขวา โดยสับเปลี่ยนจานทั้งสองหลังตัวอักษรทุกตัว การป้อน OAHQHCNYNXTSZJRRHJBYHQKSOUJY เข้าไปจะคืน WELLDONEISBETTERTHANWELLSAID สังเกตว่าตัวอักษรซ้ำใน WELL ไม่ซ้ำกันในข้อความเข้ารหัส เพราะจานได้เคลื่อนไปแล้วเมื่อรหัสมาถึงพวกมัน
จานทั้งสองสับเปลี่ยนอย่างไร
การสับเปลี่ยนใช้จุดอ้างอิงสองจุดบนแต่ละจาน คือ zenith ตำแหน่งแรก และ nadir ตำแหน่งที่สิบสี่ สำหรับจานซ้าย ก่อนอื่นให้หมุนมันเพื่อให้ตัวอักษรที่เพิ่งเข้ารหัสเลื่อนไปยัง zenith จากนั้นนำตัวอักษรที่ขณะนี้ยืนอยู่หนึ่งตำแหน่งถัดจาก zenith ออกมา เลื่อนบล็อกตัวอักษรจากตรงนั้นลงมาถึง nadir ไปทาง zenith หนึ่งตำแหน่ง และหย่อนตัวอักษรที่ดึงออกมากลับเข้าไปในช่อง nadir ที่ว่างอยู่
จานขวาเคลื่อนในลักษณะที่คล้ายกันแต่เลื่อนต่างไปเล็กน้อย ก่อนอื่นให้หมุนมันเพื่อให้ตัวอักษรที่อยู่หนึ่งตำแหน่งทางขวาของตัวอักษรต้นฉบับไปถึง zenith จากนั้นนำตัวอักษรที่ยืนอยู่สองตำแหน่งถัดจาก zenith ออกมา เลื่อนบล็อกจากตรงนั้นลงมาถึง nadir ไปทาง zenith หนึ่งตำแหน่ง และใส่ตัวอักษรที่ดึงออกมากลับเข้าที่ nadir การจัดเรียงเล็ก ๆ ที่ตายตัวเหล่านี้ถูกใช้หลังตัวอักษรทุกตัว และเนื่องจากพวกมันเป็นแบบกำหนดแน่นอน ผู้รับจึงสร้างการเคลื่อนที่ของจานแบบเดียวกันเป๊ะขึ้นใหม่เมื่อถอดรหัส
ปริศนาของ Byrne
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่ Chaocipher เป็นหนึ่งในปริศนาที่ยั่วยวนที่สุดของวิทยาการเข้ารหัส Byrne เป็นเพื่อนสนิทของ James Joyce และปรากฏในงานเขียนของ Joyce ซึ่งยิ่งเพิ่มความน่าพิศวงเมื่อเขาอุทิศบทหนึ่งใน Silent Years ให้กับรหัสที่เขาอ้างว่ารัฐบาลทั้งหลายยอมจ่ายเงินมหาศาลเพื่อให้ได้มา เขาพิมพ์ข้อความท้าทาย รวมถึง Exhibit 1 ที่โด่งดังพร้อมข้อความต้นฉบับและข้อความเข้ารหัสเรียงเคียงข้างกัน และท้าทายโลกให้กู้วิธีการของเขาจากพวกมัน ไม่มีใครทำสำเร็จต่อสาธารณะในช่วงชีวิตของเขา
ในที่สุดปริศนาก็คลี่คลายผ่านความร่วมมือของลูกชายของ Byrne และชุมชนนักประวัติศาสตร์ ในเดือนพฤษภาคมปี 2010 ครอบครัวได้มอบวัสดุ Chaocipher ของ Byrne รวมถึงแบบจำลองทางกายภาพ ให้แก่ National Cryptologic Museum และไม่นานหลังจากนั้น Moshe Rubin ก็คำนวณหาและตีพิมพ์อัลกอริทึมในบทความของเขาชื่อ Chaocipher Revealed การเปิดเผยแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์ขนาดพกพาของ Byrne ได้ใช้กลไกสองจานแบบพลวัตที่อธิบายไว้ที่นี่จริง ๆ
Chaocipher แข็งแกร่งเพียงใด
สำหรับรหัสมือในยุคของมัน Chaocipher นั้นชาญฉลาดอย่างแท้จริง เนื่องจากชุดตัวอักษรทั้งสองเปลี่ยนหลังตัวอักษรทุกตัว การนับความถี่ของข้อความเข้ารหัสแบบตรงไปตรงมาจึงแทบไม่เผยอะไรเลย และข้อความสั้น ๆ ก็บอกใบ้เกี่ยวกับตัวอักษรเริ่มต้นน้อยมาก พฤติกรรมแบบพลวัตนั้นล้ำหน้ารหัสแบบตารางตายตัวอย่าง Vigenère ที่เป็นมาตรฐานเมื่อ Byrne คิดค้นมันเป็นทศวรรษ
อย่างไรก็ตาม มันไม่ปลอดภัยตามมาตรฐานสมัยใหม่ กฎการสับเปลี่ยนนั้นตายตัวและเปิดเผยต่อสาธารณะ ดังนั้นความลับเดียวคือคู่ของตัวอักษรเริ่มต้น และนักวิเคราะห์ที่มุ่งมั่นซึ่งมีข้อความต้นฉบับที่ทราบเพียงพอ ซึ่งก็คือสิ่งที่ Byrne ให้ไว้ในเอกสารแสดงของเขาพอดี สามารถสร้างตัวอักษรเหล่านั้นขึ้นใหม่และกู้ระบบได้ Chaocipher ต้านทานผู้แก้รหัสทั่วไปได้นานส่วนใหญ่เพราะวิธีการเองถูกเก็บเป็นความลับ ไม่ใช่เพราะมันสามารถทนต่อการวิเคราะห์รหัสลับสมัยใหม่อย่างต่อเนื่องได้
Chaocipher ปลอดภัยหรือไม่
ไม่ Chaocipher เป็นชิ้นส่วนที่น่าหลงใหลของประวัติศาสตร์การเข้ารหัสและเป็นตัวอย่างการสอนที่ยอดเยี่ยมของรหัสที่ดัดแปลงตัวเอง แต่มันไม่ให้การปกป้องที่แท้จริงต่อการวิเคราะห์สมัยใหม่ ความปลอดภัยของมันขึ้นอยู่กับการเก็บอัลกอริทึมให้ซ่อนเร้นเป็นส่วนใหญ่ และเมื่อทราบวิธีการแล้ว ตัวอักษรเริ่มต้นสามารถถูกกู้ได้จากข้อความที่เข้ารหัสที่มากพอ
ทุกวันนี้ Chaocipher ได้รับความนิยมเพราะเรื่องราวและกลไกของมันมากกว่าเพื่อการซ่อนสิ่งใด มันเป็นที่ชื่นชอบในปริศนา ห้องหลบหนี และโจทย์แบบ capture-the-flag และมันให้รางวัลแก่ทุกคนที่อยากรู้ว่าวิทยาการเข้ารหัสวิวัฒน์จากการแทนที่แบบตายตัวไปสู่ระบบแบบพลวัตที่ตามมาอย่างไร สำหรับการปกป้องข้อมูลจริง คุณควรพึ่งพาอัลกอริทึมสมัยใหม่ที่ผ่านการทดสอบมาอย่างดีเช่น AES แทน
คำถามที่พบบ่อย
Chaocipher คืออะไร
Chaocipher ทำงานอย่างไร
กุญแจของ Chaocipher คืออะไร
ขอตัวอย่าง Chaocipher ได้ไหม
จานเปลี่ยนแปลงอย่างไรหลังตัวอักษรแต่ละตัว
ทำไม Chaocipher จึงโด่งดัง
ใครแก้ Chaocipher ได้และเมื่อใด
Chaocipher แตกต่างจากรหัส Vigenère อย่างไร
รหัสเปลี่ยนช่องว่างและเครื่องหมายวรรคตอนหรือไม่
ฉันจะถอดรหัสข้อความ Chaocipher อย่างไร
Chaocipher ปลอดภัยหรือไม่
ข้อความของฉันถูกอัปโหลดไปยังเซิร์ฟเวอร์หรือไม่
เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง
ทำงานต่อด้วยเครื่องมือที่มีประโยชน์เหล่านี้