プレイフェア暗号について

どうもこんにちは、ジェミーです。
今回はプレイフェア暗号について紹介したいと思います。

①プレイフェア暗号について

プレイフェア暗号とは、1854年に英国の物理学者であるチャールズ・ホイートストンによって発明され、その友人であるライアン・プレイフェアによって広められた換字式暗号です。もちろんその名はプレイフェア氏から取られています。

②プレイフェア暗号の仕組み

例として暗号化する文を「ROYAL MILK TEA」、暗号化に必要となるキーワードを「NOTE」として説明していきます。

その１：まずは暗号化する文を二文字一組ずつに分割していきます。
「RO」「YA」「LM」「IL」「KT」「EA」

因みに一字余る場合には「X」を加えます。また、同じアルファベットが連続する場合にも間に「X」を入れます。
例：「APPLE PIE」の場合「AP」「XP」「LE」「PI」「EX」

プレイフェア暗号の暗号化・復号においては「J」は省略し「I」に統合されます。
例：「JEMMY」の場合「IE」「MX」「MY」

その２：暗号化及び復号には以下のような5×5のテーブル（コード内ではboardとしている）を用いる。キーワードを左上から並べた後にアルファベットを並べる。その際に重複するアルファベットは２字目以降削除する。
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｜Ｎ　Ｏ　Ｔ　Ｅ　Ａ｜
｜Ｂ　Ｃ　Ｄ　Ｆ　Ｇ｜
｜Ｈ　Ｉ　Ｋ　Ｌ　Ｍ｜
｜Ｐ　Ｑ　Ｒ　Ｓ　Ｕ｜
｜Ｖ　Ｗ　Ｘ　Ｙ　Ｚ｜
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その３：一組のアルファベット同士で行も列も異なっている場合、もう片方の文字の列にある同行の文字が暗号化された文字となる。———————————————————————
｜Ｎ　Ⓞ　Ｔ　Ｅ　Ａ｜　｜Ｎ　Ⓞ　🅃　Ｅ　Ａ｜
｜Ｂ　Ｃ　Ｄ　Ｆ　Ｇ｜　｜Ｂ　Ｃ　Ｄ　Ｆ　Ｇ｜
｜Ｈ　Ｉ　Ｋ　Ｌ　Ｍ｜⇨｜Ｈ　Ｉ　Ｋ　Ｌ　Ｍ｜
｜Ｐ　Ｑ　Ⓡ　Ｓ　Ｕ｜　｜Ｐ　🅀　Ⓡ　Ｓ　Ｕ｜
｜Ｖ　Ｗ　Ｘ　Ｙ　Ｚ｜　｜Ｖ　Ｗ　Ｘ　Ｙ　Ｚ｜
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よって例の「RO」「YA」は「QT」「ZE」となる。

その４：一組のアルファベット同士で行が同じ場合には、右隣にある文字が暗号化された文字となる。なお右端の場合には左端に変換する。
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｜Ｎ　Ｏ　Ｔ　Ｅ　Ａ｜　｜Ｎ　Ｏ　Ｔ　Ｅ　Ａ｜
｜Ｂ　Ｃ　Ｄ　Ｆ　Ｇ｜　｜Ｂ　Ｃ　Ｄ　Ｆ　Ｇ｜
｜Ｈ　Ｉ　Ｋ　Ⓛ　Ⓜ｜⇨｜🄷　Ｉ　Ｋ　Ⓛ　🄼｜
｜Ｐ　Ｑ　Ｒ　Ｓ　Ｕ｜　｜Ｐ　Ｑ　Ｒ　Ｓ　Ｕ｜
｜Ｖ　Ｗ　Ｘ　Ｙ　Ｚ｜　｜Ｖ　Ｗ　Ｘ　Ｙ　Ｚ｜
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よって例の「LM」「IL」は「MH」「KM」となる。

その５：一組のアルファベット同士で列が同じ場合には、下位のにある文字が暗号化された文字となる。なお下端の場合には上端に変換する。
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｜Ｎ　Ｏ　Ⓣ　Ｅ　Ａ｜　｜Ｎ　Ｏ　Ⓣ　Ｅ　Ａ｜
｜Ｂ　Ｃ　Ｄ　Ｆ　Ｇ｜　｜Ｂ　Ｃ　🄳　Ｆ　Ｇ｜
｜Ｈ　Ｉ　Ⓚ　Ｌ　Ｍ｜⇨｜Ｈ　Ｉ　Ⓚ　Ｌ　Ｍ｜
｜Ｐ　Ｑ　Ｒ　Ｓ　Ｕ｜　｜Ｐ　Ｑ　🅁　Ｓ　Ｕ｜
｜Ｖ　Ｗ　Ｘ　Ｙ　Ｚ｜　｜Ｖ　Ｗ　Ｘ　Ｙ　Ｚ｜
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よって例の「KT」は「RD」となる。

その６：余った「EA」も上記同様に変換し全ての変換結果を並べる。
「QTZEMHKMRDAN」これが暗号化された文となる。

その７：復号は逆の手順を行えば良い。