ตารางโพลีบิอุส

ตารางโพลีบิอุสหรือที่รู้จักกันในชื่อกระดานหมากรุกโพลีบิอุสเป็นอุปกรณ์ที่คิดค้นโดยชาวกรีกโบราณคลีโอเซนัสและเดโมคลีทัส และมีชื่อเสียงจากนักประวัติศาสตร์และนักวิชาการโพลีบิอุส[ 1 ]อุปกรณ์นี้ใช้สำหรับแบ่ง อักขระ ข้อความธรรมดา ออก เป็นส่วนย่อยเพื่อให้สามารถแทนด้วยชุดสัญลักษณ์ที่เล็กลง ซึ่งมีประโยชน์สำหรับการส่งโทรเลขการซ่อนข้อมูลและการเข้ารหัสอุปกรณ์นี้เดิมใช้สำหรับการส่งสัญญาณไฟไหม้ ทำให้สามารถส่งข้อความที่เข้ารหัสได้ ไม่ใช่เพียงแค่ตัวเลือกที่กำหนดไว้ล่วงหน้าจำนวนจำกัดอย่างที่เคยเป็นธรรมเนียมมาก่อน[ 1 ]
รูปแบบพื้นฐาน
ตามที่โพลิบิอุสบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์อุปกรณ์นี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยคลีโอเซนัสและเดโมคลีทัสและได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมโดยโพลิบิอุสเอง อุปกรณ์นี้แบ่งตัวอักษรออกเป็นห้าแผ่น โดยแต่ละแผ่นมีห้าตัวอักษร (ยกเว้นแผ่นสุดท้ายที่มีเพียงสี่ตัวอักษร) ปัจจุบันไม่มีแผ่นตัวอักษรใดหลงเหลือมาจากสมัยโบราณ ตัวอักษรแต่ละตัวแทนด้วยตัวเลขสองตัวตั้งแต่หนึ่งถึงห้า ทำให้สามารถแทนตัวอักษรได้ 25 ตัวโดยใช้เพียงสัญลักษณ์ตัวเลข 5 ตัวเท่านั้น
ตารางต้นฉบับใช้ตัวอักษรกรีกที่จัดเรียงดังนี้:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | เอ | บี | Γ | Δ | อี |
| 2 | Ζ | เอช | Θ | ไอ | เค |
| 3 | Λ | เอ็ม | เอ็น | Ξ | โอ |
| 4 | Π | พี | Σ | ที | ย. |
| 5 | Φ | Χ | Ψ | Ω |
ภาษากรีกสมัยใหม่ยังคงใช้อักษรชุดเดียวกันนั้น เช่นเดียวกับการนำตารางโพลิบิอุสมาใช้ในภาษากรีก
เมื่อใช้ตัวอักษรละตินรูปแบบทั่วไปจะเป็นดังนี้:
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | เอ | บี | ซี | ดี | อี |
| 2 | เอฟ | จี | ชม | ฉัน / เจ | เค |
| 3 | แอล | เอ็ม | เอ็น | โอ | พี |
| 4 | คิว | อาร์ | เอส | ที | ยู |
| 5 | วี | ว | X | วาย | ซ |
อักษรชุดนี้และรูปแบบตารางโพลิบิอุสแบบหลังนี้ ถูกนำมาใช้เมื่อนำตารางนี้ไปใช้ในภาษาอื่นๆ ในยุโรปตะวันตก เช่น ภาษาอังกฤษ สเปน ฝรั่งเศส เยอรมัน อิตาลี โปรตุเกส และดัตช์
แต่ละตัวอักษรจะถูกแทนด้วยพิกัดในตาราง ตัวอย่างเช่น "BAT" จะกลายเป็น "12 11 44" ตัวอักษร 26 ตัวของอักษรละติน/อังกฤษไม่สามารถใส่ลงในตารางขนาด 5 × 5 ได้ จึงต้องรวมตัวอักษรสองตัวเข้าด้วยกัน (โดยปกติจะเป็น I และ J ดังตัวอย่างข้างต้น แต่ C และ K ก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่ง) หรืออาจใช้ตารางขนาด 6 × 6 เพื่อให้สามารถรวมตัวเลขหรืออักขระพิเศษเข้าไปด้วยได้
โดยทั่วไปแล้ว ตารางขนาด 6 × 6 มักใช้สำหรับอักษรซีริลลิก (รูปแบบที่พบมากที่สุดมี 33 ตัวอักษร แต่บางรูปแบบมีมากถึง 37 ตัวอักษร) หรืออักษรฮิรากานะของญี่ปุ่น(ดูการเข้ารหัสลับในญี่ปุ่น )
สามารถใช้ กุญแจ เพื่อเรียงลำดับตัวอักษรในตารางใหม่ โดย วางตัวอักษร (โดยไม่มีตัวซ้ำ) ของกุญแจไว้ที่จุดเริ่มต้น และตัวอักษรที่เหลือจะเรียงตามลำดับตัวอักษร[ 2 ]ตัวอย่างเช่น วลีกุญแจ " รหัสโพลีบิอุส"จะนำไปสู่ตารางที่เรียงลำดับใหม่ด้านล่าง
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | พี | โอ | แอล | วาย | บี |
| 2 | ไอ/เจ | ยู | เอส | ซี | ชม |
| 3 | อี | อาร์ | เอ | ดี | เอฟ |
| 4 | จี | เค | เอ็ม | เอ็น | คิว |
| 5 | ที | วี | ว | X | ซ |
หลักการเข้ารหัส
มีวิธีการเข้ารหัสหลายวิธีโดยใช้ตารางโพลีบิอุส สามวิธีในจำนวนนี้จะอธิบายไว้ด้านล่าง
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | เอ | บี | ซี | ดี | อี |
| 2 | เอฟ | จี | ชม | ไอ/เจ | เค |
| 3 | แอล | เอ็ม | เอ็น | โอ | พี |
| 4 | คิว | อาร์ | เอส | ที | ยู |
| 5 | วี | ว | X | วาย | ซ |
วิธีที่ 1
เรามาเข้ารหัสคำว่า "SOMETEXT" ด้วยรหัสซีซาร์โดยใช้การเลื่อนเท่ากับด้านข้างของสี่เหลี่ยมจัตุรัสของเรา (5) ในการทำเช่นนั้น ให้หาตัวอักษรของข้อความและแทรกตัวอักษรที่อยู่ด้านล่างทันทีในคอลัมน์เดียวกันสำหรับข้อความที่เข้ารหัส หากตัวอักษรอยู่ในแถวล่างสุด ให้เลือกตัวอักษรจากด้านบนของคอลัมน์เดียวกัน
| ตัวอักษรของข้อความ | ส | โอ | ม | อี | ที | อี | x | ที |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| จดหมายเข้ารหัส | x | ที | ร | เค | y | เค | ซี | y |
ดังนั้น หลังจากเข้ารหัสแล้ว เราจะได้ "xtrkykcy"
วิธีที่ 2
วิธีการที่ซับซ้อนกว่านั้นเกี่ยวข้องกับการเข้ารหัสแบบ Bifidโดยไม่ต้องใช้กุญแจ (หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ใช้กุญแจที่เป็นตัวอักษรธรรมดา):
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | เอ | บี | ซี | ดี | อี |
| 2 | เอฟ | จี | ชม | ไอ/เจ | เค |
| 3 | แอล | เอ็ม | เอ็น | โอ | พี |
| 4 | คิว | อาร์ | เอส | ที | ยู |
| 5 | วี | ว | X | วาย | ซ |
ข้อความจะถูกแปลงเป็นพิกัดบนตารางโพลีบิอุส และพิกัดเหล่านั้นจะถูกบันทึกในแนวตั้ง:
| จดหมาย | ส | โอ | ม | อี | ที | อี | x | ที |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| พิกัดแนวนอน | 3 | 4 | 2 | 5 | 4 | 5 | 3 | 4 |
| พิกัดแนวตั้ง | 4 | 3 | 3 | 1 | 4 | 1 | 5 | 4 |
จากนั้นจึงอ่านพิกัดทีละแถว:
34 25 45 34 43 31 41 54
ขั้นตอนต่อไปคือการแปลงพิกัดเป็นตัวอักษรโดยใช้ตารางเดียวกัน:
| พิกัดแนวนอน | 3 | 2 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| พิกัดแนวตั้ง | 4 | 5 | 5 | 4 | 3 | 1 | 1 | 4 |
| จดหมาย | ส | ว | y | ส | โอ | ซี | ง | คุณ |
ดังนั้น หลังจากเข้ารหัสแล้ว เราจะได้ "swysocdu"
วิธีที่ 3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | เอ | บี | ซี | ดี | อี |
| 2 | เอฟ | จี | ชม | ไอ/เจ | เค |
| 3 | แอล | เอ็ม | เอ็น | โอ | พี |
| 4 | คิว | อาร์ | เอส | ที | ยู |
| 5 | วี | ว | X | วาย | ซ |
รูปแบบขั้นสูง ซึ่งมีขั้นตอนดังต่อไปนี้: ข้อความเข้ารหัสหลักที่ได้ (ผลลัพธ์จากวิธีที่ 2) จะถูกเข้ารหัสอีกครั้ง ในกรณีนี้ ข้อความจะถูกเขียนออกมาโดยไม่แบ่งเป็นคู่ๆ
3425453443314154
ลำดับตัวเลขที่ได้จะถูกเลื่อนไปทางซ้ายทีละขั้น (จำนวนขั้นเป็นเลขคี่ [เลื่อนไป 3 ขั้นที่ท้ายสุด]):
4254534433141543
ลำดับนี้ถูกแบ่งออกเป็นกลุ่มละสองอีกครั้ง:
42 54 53 44 33 14 15 43
และจะถูกแทนที่ด้วยข้อความเข้ารหัสสุดท้ายตามตาราง:
| พิกัดแนวนอน | 4 | 5 | 5 | 4 | 3 | 1 | 1 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| พิกัดแนวตั้ง | 2 | 4 | 3 | 4 | 3 | 4 | 5 | 3 |
| จดหมาย | ฉัน | คุณ | พี | ที | n | q | วี | โอ |
ดังนั้น หลังจากเข้ารหัสแล้ว เราจะได้ "iuptnqvo"
แอปพลิเคชัน
โทรเลข

ในหนังสือประวัติศาสตร์ ของเขา โพลิบิอุสได้อธิบายถึงความจำเป็นในการส่งสัญญาณที่มีประสิทธิภาพในการทำสงคราม ซึ่งนำไปสู่การพัฒนารูปแบบสี่เหลี่ยมจัตุรัส ก่อนหน้านี้ การส่งสัญญาณด้วยไฟมีประโยชน์เฉพาะสำหรับข้อความที่คาดการณ์ไว้ล่วงหน้าเท่านั้น โดยไม่มีวิธีใดที่จะถ่ายทอดข้อความใหม่เกี่ยวกับเหตุการณ์ที่ไม่คาดฝันได้[ 1 ]ตามที่โพลิบิอุสกล่าวไว้ ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราช เอนีอัส แทคติคัสได้คิดค้นระบบสัญญาณแบบไฮดรอลิกซึ่งประกอบด้วยภาชนะที่เข้าชุดกันพร้อมแท่งแบ่งส่วนที่ติดป้ายกำกับข้อความต่างๆ เช่น "ทหารราบหนัก" "เรือ" และ "ข้าวโพด" [ 1 ]ระบบนี้ดีกว่าการส่งสัญญาณด้วยไฟแบบพื้นฐานเล็กน้อย แต่ก็ยังขาดความสามารถในการถ่ายทอดข้อความที่จำเป็นใดๆ สี่เหลี่ยมจัตุรัสของโพลิบิอุสถูกใช้เพื่อช่วยในการส่งโทรเลข โดยเฉพาะอย่างยิ่งการส่งสัญญาณด้วยไฟ ในการส่งข้อความ ผู้ส่งจะถือคบเพลิงสองอันขึ้นก่อน และรอให้ผู้รับทำเช่นเดียวกันเพื่อส่งสัญญาณว่าพวกเขาพร้อมที่จะรับข้อความแล้ว[ 1 ]จากนั้นผู้ส่งจะยกไฟฉายชุดแรกทางด้านซ้ายของตนขึ้นเพื่อระบุให้ผู้รับทราบว่าแผ่นจารึกใด (หรือแถวใดของสี่เหลี่ยม) ที่ต้องตรวจสอบ จากนั้นผู้ส่งจะยกไฟฉายชุดหนึ่งทางด้านขวาของตนขึ้นเพื่อระบุว่าตัวอักษรใดบนแผ่นจารึกนั้นมีไว้สำหรับข้อความ[ 1 ]ทั้งสองฝ่ายจะต้องใช้แผ่นจารึกเดียวกัน กล้องโทรทัศน์ (ท่อสำหรับมองภาพแคบๆ ไม่มีกำลังขยายจริง) และไฟฉาย[ 1 ]
ตารางโพลีบิอุสยังถูกใช้ในรูปแบบของ " รหัสเคาะ " เพื่อส่งสัญญาณข้อความระหว่างห้องขังในเรือนจำโดยการเคาะตัวเลขบนท่อหรือผนัง[ 2 ] กล่าวกันว่า นักโทษ นิฮิลิสต์ของพระเจ้าซาร์รัสเซีย และเชลยศึกชาวอเมริกันในช่วงสงครามเวียดนามใช้ ตารางนี้ [ 3 ]
อาร์เธอร์ โคเอสท์เลอร์อธิบายถึงรหัสที่นักโทษการเมืองของสตาลิน ใช้ ในทศวรรษ 1930 ในนวนิยายต่อต้านเผด็จการของเขาเรื่องDarkness at Noon (โคเอสท์เลอร์เคยเป็นเชลยศึกในช่วงสงครามกลางเมืองสเปน ) แท้จริงแล้ว รหัสนี้สามารถส่งสัญญาณได้หลายวิธีง่ายๆ (เช่น ไฟกระพริบ เสียงดังกลองสัญญาณควัน ) และเรียนรู้ได้ง่ายกว่ารหัสที่ซับซ้อนกว่าอย่างรหัสมอร์ส มาก อย่างไรก็ตาม มันก็มีประสิทธิภาพน้อยกว่ารหัสที่ซับซ้อนกว่าเช่นกัน
สเตกาโนกราฟี
การแสดงผลแบบง่ายๆ ยังเอื้อต่อการซ่อนข้อมูล อีก ด้วย ตัวเลขตั้งแต่หนึ่งถึงห้าสามารถแสดงได้ด้วยปมในเชือก ตะเข็บบนผ้าห่ม ตัวอักษรที่อยู่ติดกันก่อนช่องว่างที่กว้างกว่า หรือวิธีอื่นๆ อีกมากมาย[ 3 ]
การเข้ารหัสลับ
ตารางโพลีบิอุสยังใช้เป็นรหัสพื้นฐานที่เรียกว่ารหัสโพลีบิอุส รหัสนี้ไม่ปลอดภัยมากนักเมื่อเทียบกับมาตรฐานสมัยใหม่ เนื่องจากเป็นรหัสการแทนที่โดยมีการแทนที่ตัวอักษรด้วยคู่ตัวเลข ซึ่งสามารถถอดรหัสได้ง่ายด้วยการวิเคราะห์ความถี่[ 2 ]
การปรับตัว
ตารางโพลีบิอุสและรหัสโพลีบิอุสสามารถรวมเข้ากับวิธีการเข้ารหัสลับอื่นๆ เช่นรหัส ADFGVX [ 2 ]รหัสโฮโมโฟนิก[ 2 ] และอื่นๆ
ดูเพิ่มเติม
- การสื่อสารด้วยแสง– การใช้แสงในการถ่ายทอดข้อมูล
- โทรเลขแสง– เครือข่ายส่งสัญญาณแบบใช้เสา
- ฟริคโทเรีย– วิธีการสื่อสารที่ใช้ในกรีกโบราณ
- การคร่อมกระดานหมากรุก– อุปกรณ์เข้ารหัสลับ
- รหัสแตะ– การเข้ารหัสสำหรับข้อความ
- หัวข้อต่างๆ ในด้านการเข้ารหัสลับ