Szyfr Playfair - koder/dekoder

Szyfr Playfair, Szyfr Wheatstone'a-Playfaira lub kwadrat Playfaira jest szyfrem podstawieniowym poligramowym. Został wymyślony w 1854 roku przez angielskiego wynalazcę Charlesa Wheatstone'a. Został roapopularyzowany przez szkockiego naukowca i parlamentarzystę Lorda Lyona Playfaira.

Playfair przez wiele lat dążył do tego, aby używać tego szyfru podczas wojny. Jego pomysłowi wielokrotnie się sprzeciwiano. Brytyjskie Ministerstwo Wojny zastosowało go w końcu w czasie wojny burskiej. Był następnie stosowany przez wszystkie walczące strony podczas obu wojen światowych. Podobnie jak inne szyfry tego okresu, wraz z nadejściem ery komputerów, został wycofany z użycia ze względu na możliwości łamania za pomocą ataków siłowych odszukując najczęściej występujące w danym języku digramy..

Kodowanie szyfrem Playfair polega na zastąpieniu par liter tekstu jawnego inną parą liter.

Składa się on z tablicy kodowej zawierającej 25 liter alfabetu łacińskiego. Z racji tego, że alfabet łaciński zawiera 26 liter jedna najmniej wykorzystywana w alfabecie litera jest usuwana bądź litery używane są zastępczo (np. I zamiast J). Do tablicy wprowadzamy również słowo-klucz lub słowa-klucze. Przy czym powtarzające się litery usuwamy. Resztę pól tablicy wypełniamy pozostałymi literami alfabetu w kolejności alfabetycznej.

Na przykład ustalając słowo-klucz jako KLUCZ i usuwając literę Q tablica kodowa będzie wyglądała następująco:

K L U C Z
A B D E F
G H I J M
N O P R S
T V W X Y

Aby zaszyfrować tekst jawny dzielimy go na dwuznaki (digramy) składające się z par liter. Jeżeli jawne słowo nie będzie miało parzystej ilości liter wówczas na końcu dodajemy literę X. Jeżeli w parze wystąpią takie same litery rozdzielamy je również literą X. Na przykład chcąc zakodować słowo CALCOOLATOR dzielimy je na pary CA LC OX OL AT OR. Pomiędzy literami OO dodaliśmy X, aby rozdzielić parę składającą się z takich samych liter.

Następnie znajdujemy pierwszą parę liter CA

K L U C Z
A B D E F
G H I J M
N O P R S
T V W X Y

Teraz odczytujemy litery z miejsc przecięcia się linii poprowadzonych pionowo i poziomo od każdej z liter jawnych.

K L U C Z
A B D E F
G H I J M
N O P R S
T V W X Y

Pierwsza zakodowana para liter CA słowa jawnego będzie miała postać KE.

Jeżeli para liter występuje w tym samym wierszu wówczas dla każdej litery jawnej odczytujemy literę leżącą bezpośrednio po jej prawej stronie. Jeżeli natomiast para liter występuje w tej samej kolumnie wówczas dla każdej litery jawnej odczytujemy literę leżącą bezpośrednio pod nią. Przykładem jest tu kolejna para liter LC naszego słowa, znajdująca się w tym samym wierszu tablicy kodowej, która po zakodowaniu ma postać UZ.

K LUCZ
A B D E F
G H I J M
N O P R S
T V W X Y

Czynność odczytywania powtarzamy dla każdej z par liter słowa jawnego CA LC OX OL AT OR i przypisujemy jej pary odczytane z tablicy kodowej KE UZ RT PK GK PS.