Polyalfabetisk chiffer

Et polyalfabetisk chiffer er et chiffer basert på substitusjon der en bruker flere substitusjonsalfabeter. Vigenère chiffer er trolig det mest kjente polyalfabetiske substitusjonschiffer. Dog er dette et noe forenklet eksempel. Enigma er mer kompleks, men fortsatt basert på ideene fra polyalfabetisk substitusjon.

Historie

Det var lenge antatt at Alberti-chiffer oppfunnet av Leon Battista Alberti fra ca 1467 var det første eksempelet på et polyalfabetisk chiffer. Som chifferalfabet brukte Alberti et alfabet der bokstavene sto i tilfeldig rekkefølge, et blandet alfabet. Når han ønsket det byttet han til et alternativt, blandet alfabet. Dette anga han ved å skrive en bokstav i versaler eller et nummer i kryptogrammet. Som verktøy oppfant han Alberti chifferskive med to bokstavringer. Den ytre ringen med et klartekstalfabet i vanlig rekkefølge. Innenfor en ring med chifferalfabetet i tilfeldig rekkefølge. Ved å dreie den indre ringen fikk han en ny substitusjon.

Alberti blir vanigvis omtalt som den som oppfant polyalfabetisk chiffer, men det er indikasjoner på at et slikt chiffer kan være utviklet av den arabiske kryptologen Al Kindi 600 år tidligere enn Alberti.

Johannes Trithemius oppfant et chiffer med progressiv nøkkel som omtales som Trithemius-chiffer. Mens Alberti skiftet alfabet med tilfeldig intervall og anga dette i chifferteksten, så skiftet Trithemius alfabet for hvert nytt tegn i klarteksten. Han startet med en tabell, en tabula recta. Dette er et kvadat med 26 alfabet på engelsk, eller 29 på norsk. Trithemius skrev på latin og benyttet 24 alfabet. Hvert alfabet hadde et skift til venstre på én slik figuren viser.

Tabula recta

Trithemius' idé var at ved chifrering av den første bokstaven benyttet en det første alfabetet slik at en A ble erstattet med en B, B erstattet med C osv. Neste bokstav i klarteksten ble chifrert ved å benytte neste alfabet slik at dersom også dette er en A i klartekst, så erstattes den nå med C osv.

Dette chifferet var trivielt å knekke, både Trithemius' progressiv nøkkel og Alberti der skifte i alfabet ble tydelig markert med en stor bokstav som ga kryptoanalytikerne klare spor om hva som skjedde. I de påfølgende flere hundre år ble fordelene ved et polyalfabetisk chiffer oversett av de fleste. En la mest vekt på å benytte noen få alfabet og heller legge vekt på å holde informasjonen om hvilket som ble benyttet skjult mer enn å innse styrken i å benytte mange alfabet og eventuelt kun én gang i meldingen.

Grunnlaget for polyalfabetiske chiffer var imidlertid lagt. Med et bedre utformet chiffer var polyalfabetiske chiffer nær umulig å knekke helt frem til midten av 1900-tallet. Under Krimkrigen utarbeidet Babbage metoder som kunne knekke slike chiffer. Dette ble imidlertid ikke offentliggjort før noen år senere av Friedrich Kasiski.

Litteratur

• Helen Fouché Gaines, "Cryptanalysis", 1939, Dover. ISBN 0-486-20097-3
• Leon Battista Alberti, A Treatise on Ciphers, trans. A. Zaccagnini. Foreword by David Kahn, Galimberti, Torino 1997.