CIFRAS DE 2 GRADES

Uma das vantagens da Cifra Playfair é sua versatilidade quanto às regras de substituição. Largamente difundida e prestando-se às mais diversas adaptações, tornou-se uma verdadeira família de cifras. As mais interessantes são a de 2 grades, a de 4 grades e a seriação.

Dentre as modificações introduzidas, algumas aumentavam a segurança da cifra, outras a enfraqueciam. Em todo caso, a Playfair foi utilizada pelo serviço de inteligência britânico e várias das modificadas foram usadas pelas forças armadas alemãs durante a Segunda Guerra Mundial.

CARACTERÍSTICAS

Origem:	Adaptação da cifra Playfair de origem desconhecida. Se quiser, veja a Criptologia - História Recente ou na Linha do Tempo e depois retorne.
Classe:	Substituição.
Tipo:	Polialfabética em bloco bigrâmico, seriada ou não. Se quiser, veja mais sobre o Sistema de Cifras de Substituição e depois retorne.
Características:	Substituição de letras, tomadas duas a duas (bloco bigrâmico), de acordo com regras aplicadas a duas grades de 5 por 5 que contém os alfabetos cifrantes.
Segurança:	Baixa
Uso:	Interesse histórico.
Criptoanálise:	Análise de frequência de dígrafos.

PREPARANDO O TEXTO CLARO

A preparação do texto claro é a mesma realizada para a cifra Playfair: formar grupos de 2 letras, os blocos digrâmicos ou dígrafos.

Os alemães introduziram a serialização, realizada antes da formação dos digramas e que aumenta a segurança da cifra. Vejamos um exemplo de preparação com o texto claro

Preparamos a serialização dividindo o texto claro em grupos de cinco letras e alinhando-os verticalmente dois a dois:

De imediato notamos que o último grupo ficou com apenas quatro letras e sem um grupo que lhe faça par. Já sabemos que basta inserir "nulos", as letras X ou Z. Alinhando os grupos obteremos:

Os digramas são obtidos tomando sequencialmente as colunas formadas pela serialização:

Apesar da serialização ser uma parte essencial de algumas cifras de fracionamento, quando usada com uma cifra digráfica, sua validade pode ser questionada. Neste caso, a serialização permite que o criptoanalista trate o texto cifrado como uma substituição simples com 26 homófonos para cada letra e a solução torna-se mais fácil ao invés de mais complicada.

OS CIFRANTES

Os alfabetos cifrantes também ficam dispostos em grades de 5 por 5. Como o alfabeto latino possui 26 letras, é preciso eliminar uma das letras. O critério de eliminação é variado. Nos nossos exemplos eliminaremos o W, que será substituído por V.

Também para facilitar a memorização dos cifrantes, usaremos palavras-chave. O restante das células é preenchido com as letras faltantes em ordem alfabética. As palavras-chave do exemplo serão NUMABOA e SOBMEDIDA.

A palavra-chave NUMABOA precisa ser reduzida para NUMABO para que o A não se repita. SOBMEDIDA será reduzida para SOBMEDIA. Ao lado estão os dois cifrantes obtidos.

Trabalhando com dois cifrantes, na maioria das vezes obteremos um quadrilátero formado pelas duas letras do digrama. Nestes casos, as letras do digrama serão substituídas pelas letras dos cantos opostos do quadrilátero. Caso as letras do digrama estiverem na mesma linha, elas são simplesmente invertidas. Outras regras podem ser aplicadas para este último caso, por exemplo, utilizar as letras à direita ou à esquerda.

Vamos ao nosso exemplo, onde o primeiro digrama é DT: observe inicialmente o quadrilátero formado pelas duas letras destacadas em verde. D será substituída por F (que está na mesma linha e no canto oposto do quadrilátero) e T será substituída por Q.

O próximo digrama é UE. Note que ambas as letras se situam na primeira linha das grades. Portanto, como é impossível se obter um quadrilátero, as letras são simplesmente invertidas: UE é substuído por EU. O texto cifrado do exemplo está logo abaixo:

APLICAÇÃO

Não pense que esta cifra é apenas uma brincadeira de salão. De acordo com várias fontes, esta cifra foi utilizada durante a Segunda Guerra Mundial, protegendo informações vitais.

De acordo com o livro Codebrakers, um relato das reminiscências dos que trabalharam em Bletchey Park (Londres) durante a Segunda Guerra Mundial, o exército alemão usou uma cifra na qual dígrafos eram cifrados usando uma cifra de 2 grades. A marinha alemã usou uma tabela recíproca de dígrafos, novamente depois de uma etapa de serialização, chamada de cifra Dockyard.

Jim Gillogly verificou que documentos desclassificados (declarados não confidenciais) da NSA, a National Security Agency dos EUA, contém informações sobre outra cifra deste tipo na qual os dígrafos são cifrados duas vezes através da grade dupla. Como cada letra cifrada pela primeira vez podia ser encontrada na grade oposta para ser submetida à segunda cifragem, a relação entre os dígrafos claros e cifrados era muito mais complexa que na cifra Playfair simples.

CONFIRA A CIFRA

Este JavaScript não faz a serialização do texto claro, considera apenas os dígrafos.

Mensagem clara PLAYFAIR COM DUAS GRADES

Palavra-chave 1 Palavra-chave 2

Grade 1 Grade 2

Mensagem cifrada

Aplicativo em Javascript adaptado para os navegadores MS IE 5.0, Netscape 4.0 e Opera 3.0 ou superiores. Javascript precisa estar habilitado!

LÁPIS E PAPEL

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Fontes

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Criptologia Criptografia Cifras Substituição
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A Cifra de 2 Grades

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Créditos: Didier Müller pelo javascript e vovó Vicki.

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