Mật mã Atbash

Mật mã Atbash là gì?

Mật mã Atbash là một mật mã thay thế đơn giản, thay mỗi chữ cái bằng hình ảnh phản chiếu của nó trong bảng chữ cái: A thành Z, B thành Y, C thành X, và cứ thế cho đến Z thành A. Đây là một trong những mật mã lâu đời nhất được biết đến, ban đầu được tạo ra cho bảng chữ cái Hebrew, và tên của nó bắt nguồn từ hai cặp chữ cái đầu tiên mà nó hoán đổi, Aleph với Taw và Beth với Shin.

Vì bảng chữ cái chỉ đơn giản bị đảo ngược, Atbash không có khóa nào để chọn và không có thiết lập nào để điều chỉnh. Điều đó khiến nó trở thành mật mã cổ điển dễ học nhất và là một hình ảnh thường gặp trong các câu đố, phòng thoát hiểm, trò săn kho báu geocaching và các bài học mật mã học cho người mới bắt đầu.

Mật mã Atbash hoạt động như thế nào

Để mã hóa, bạn viết bảng chữ cái xuôi rồi viết lại nó ngược bên dưới, sắp A thẳng hàng với Z, B với Y, và M với N ở giữa. Mỗi chữ cái trong thông điệp của bạn sau đó được hoán đổi thành chữ cái nằm bên dưới nó. Khoảng trắng, chữ số và dấu câu được giữ y nguyên, nên hình dạng và độ dài của thông điệp gốc vẫn lộ rõ.

Atbash tự nghịch đảo: chạy văn bản qua nó lần thứ hai sẽ đưa văn bản gốc trở lại, nên cùng một thao tác duy nhất vừa mã hóa vừa giải mã. Không có bước giải mã riêng và không có khóa nào để ghi nhớ, đó chính là điều khiến nó nhanh đến vậy khi sử dụng.

Ví dụ thực hành

Lấy từ HELLO. H ánh xạ sang S, E ánh xạ sang V, L ánh xạ sang O, và O ánh xạ sang L, tạo ra văn bản mã hóa SVOOL. Chạy SVOOL ngược qua Atbash và bạn nhận lại HELLO. Một cụm từ dài hơn cũng hành xử theo cùng cách: ATTACK AT DAWN trở thành ZGGZXP ZG WZDM, với các khoảng trắng được giữ nguyên vị trí nên ba từ vẫn được tách biệt rõ ràng.

Lưu ý rằng các chữ cái lặp lại luôn ánh xạ sang cùng một chữ thay thế, nên cặp L đôi trong HELLO trở thành cặp O đôi. Chính phép ánh xạ một đối một cố định đó là điều định nghĩa một mật mã thay thế đơn bảng chữ cái.

Bảng và công thức của Atbash

Toàn bộ mật mã gói gọn trong một bảng nhỏ: hàng thường A đến Z nằm trên hàng mã hóa Z đến A. Nếu các chữ cái được đánh số từ 0 đến 25, với A là 0 và Z là 25, quy tắc đơn giản là E(x) = 25 - x, và vì áp dụng nó hai lần sẽ trả về con số ban đầu, chính công thức đó giải mã. Bảng tham khảo bên dưới công cụ cho thấy toàn bộ phép ánh xạ trong nháy mắt.

Atbash trong tiếng Hebrew và Kinh Thánh

Atbash lần đầu được dùng với bảng chữ cái Hebrew gồm 22 chữ cái, ghép cặp chữ cái đầu tiên Aleph với chữ cái cuối cùng Taw, chữ cái thứ hai Beth với chữ cái áp chót Shin, và cứ thế tiếp tục. Các học giả từ lâu đã ghi nhận những ví dụ rõ ràng trong Kinh Thánh Hebrew: trong Sách Jeremiah, cái tên Sheshach được đọc rộng rãi như một bản mã hóa Atbash của Babel, nghĩa là Babylon, và Leb Kamai được đọc như một bản mã hóa của Kasdim, người Chaldea. Liệu đây là những mật mã có chủ ý hay chỉ là lối chơi chữ vẫn còn được tranh luận, nhưng chúng cho thấy kỹ thuật này ít nhất đã hai nghìn năm trăm năm tuổi.

Làm thế nào để nhận biết và phá Atbash

Atbash không cung cấp sự an toàn thực sự nào: chỉ có một phép ánh xạ khả dĩ, nên bất kỳ ai nghi ngờ là Atbash đều có thể giải mã một thông điệp ngay lập tức bằng cách chạy nó qua mật mã một lần nữa. Một manh mối hữu ích là chữ cái A trong văn bản thường luôn trở thành Z, và những từ ngắn phổ biến mang những hình dạng dễ nhận ra, ví dụ từ A trở thành Z và từ I trở thành R. Vì mật mã đảo ngược tần suất chữ cái, những chữ cái thường hiếm gặp trong tiếng Anh, chẳng hạn như Z và Q, đột nhiên xuất hiện thường xuyên như các chữ cái phổ biến, đó là dấu hiệu nhanh chóng cho thấy một mật mã bảng chữ cái đảo ngược đang được sử dụng.