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El cuadrado de Polibio , también conocido como tablero de ajedrez de Polibio , es un dispositivo inventado por los antiguos griegos Cleoxeno y Democleito, y popularizado por el historiador y erudito Polibio . [ 1 ] Este dispositivo se utiliza para fraccionar caracteres de texto plano, de modo que puedan representarse mediante un conjunto más pequeño de símbolos, lo cual resulta útil para la telegrafía , la esteganografía y la criptografía . Originalmente, se utilizaba para la señalización de incendios, permitiendo la transmisión codificada de cualquier mensaje, y no solo de un número finito de opciones predeterminadas, como era la convención anterior. [ 1 ]
Forma básica
Según las Historias de Polibio, el dispositivo fue inventado por Cleoxeno y Democleito , y perfeccionado por el propio Polibio. El dispositivo dividía el alfabeto en cinco tablillas con cinco letras cada una (excepto la última, que solo tenía cuatro). No se conservan tablillas de la antigüedad. Las letras se representan con dos números del uno al cinco, lo que permite representar 25 caracteres utilizando solo 5 símbolos numéricos.
El cuadrado original utilizaba el alfabeto griego dispuesto de la siguiente manera:
El griego moderno sigue utilizando ese mismo alfabeto, al igual que las implementaciones del cuadrado de Polibio en ese idioma.
Con el alfabeto latino , esta es la forma típica:
Este alfabeto, y esta última forma del cuadrado de Polibio, se utiliza al implementar el cuadrado en otros idiomas de Europa Occidental como el inglés, el español, el francés, el alemán, el italiano, el portugués y el holandés.
Cada letra se representa mediante sus coordenadas en la cuadrícula. Por ejemplo, "BAT" se convierte en "12 11 44". Las 26 letras del alfabeto latino/inglés no caben en un cuadrado de 5 × 5; es necesario combinar dos letras (normalmente I y J, como se mencionó anteriormente, aunque C y K también son una alternativa). Como alternativa, se puede usar una cuadrícula de 6 × 6 para incluir números o caracteres especiales además de letras.
También se suele utilizar una cuadrícula de 6 × 6 para el alfabeto cirílico (la variante más común tiene 33 letras, pero algunas tienen hasta 37) o el hiragana japonés (véase criptografía en Japón ).
Se podría usar una clave para reordenar el alfabeto en el cuadrado, colocando las letras (sin duplicados) de la clave al principio y las letras restantes a continuación en orden alfabético. [ 2 ] Por ejemplo, la frase clave " cifrado de polibio" daría como resultado el cuadrado reordenado que se muestra a continuación.
Principio de cifrado
Existen varios métodos de cifrado que utilizan el cuadrado de Polibio. Tres de ellos se describen a continuación.
Método 1
Vamos a cifrar la palabra "SOMETEXT" con el cifrado César usando un desplazamiento igual al lado de nuestro cuadrado (5). Para ello, localiza la letra del texto e inserta la que se encuentra inmediatamente debajo en la misma columna del texto cifrado. Si la letra está en la última fila, toma la de la primera fila de la misma columna.
Así, después del cifrado, obtenemos "xtrkykcy".
Método 2
Un método más complicado implica un cifrado Bifid sin clave (o, dicho de otro modo, con una clave de alfabeto simple):
El mensaje se transforma en coordenadas en el cuadrado de Polibio, y las coordenadas se registran verticalmente:
Luego, las coordenadas se leen fila por fila:
34 25 45 34 43 31 41 54
A continuación, las coordenadas se convierten en letras utilizando el mismo cuadrado:
Así, después del cifrado, obtenemos "swysocdu".
Método 3
Una variante avanzada, que implica lo siguiente: el texto cifrado primario obtenido (resultado del Método 2) se vuelve a cifrar. En este caso, se escribe sin dividirlo en pares.
3425453443314154
La secuencia de dígitos resultante se desplaza cíclicamente hacia la izquierda un paso (un número impar de pasos [mover 3 al final]):
4254534433141543
Esta secuencia se divide nuevamente en grupos de dos:
42 54 53 44 33 14 15 43
Y se reemplaza con el texto cifrado final según la tabla:
Así, después del cifrado, obtenemos "iuptnqvo".
Aplicaciones
Telegrafía
En sus Historias, Polibio destaca la necesidad de una señalización eficaz en la guerra, lo que condujo al desarrollo del cuadrado. Anteriormente, la señalización con fuego solo era útil para mensajes predecibles y predeterminados, sin forma de transmitir mensajes novedosos sobre eventos inesperados. [ 1 ] Según Polibio, en el siglo IV a. C., Eneas Táctico ideó un sistema de semáforo hidráulico que consistía en recipientes idénticos con varillas seccionadas etiquetadas con diferentes mensajes como "Infantería pesada", "Barcos" y "Trigo". [ 1 ] Este sistema era ligeramente mejor que la señalización básica con fuego, pero aún carecía de la capacidad de transmitir cualquier mensaje necesario. El cuadrado de Polibio se utilizaba para ayudar en la telegrafía, específicamente en la señalización con fuego. Para enviar un mensaje, el remitente sostenía inicialmente dos antorchas y esperaba a que el receptor hiciera lo mismo para indicar que estaba listo para recibir el mensaje. [ 1 ] El remitente levantaría entonces el primer par de antorchas a su izquierda para indicar al receptor qué tablilla (o fila del cuadrado) debía consultar. Luego, levantaría un par de antorchas a su derecha para indicar qué letra de la tablilla correspondía al mensaje. [ 1 ] Ambas partes necesitarían las mismas tablillas, un telescopio (un tubo para estrechar la visión, sin aumento real) y antorchas. [ 1 ]
El cuadrado de Polibio también se ha utilizado como " código de golpe " para transmitir mensajes entre celdas en prisiones golpeando los números en tuberías o paredes. [ 2 ] Se dice que fue utilizado por prisioneros nihilistas de los zares rusos y también por prisioneros de guerra estadounidenses durante la guerra de Vietnam . [ 3 ]
Arthur Koestler describe el código utilizado por los prisioneros políticos de Stalin en la década de 1930 en su novela antitotalitaria " Tarde en el mediodía" . (Koestler había sido prisionero de guerra durante la Guerra Civil Española ). De hecho, puede transmitirse de muchas maneras sencillas (luces intermitentes, ráfagas de sonido, tambores , señales de humo ) y es mucho más fácil de aprender que códigos más sofisticados como el código Morse . Sin embargo, también es algo menos eficiente que códigos más complejos.
Esteganografía
La representación simple también se presta a la esteganografía . Las cifras del uno al cinco pueden indicarse mediante nudos en una cuerda, puntadas en una colcha, letras contiguas antes de un espacio más amplio o de muchas otras maneras. [ 3 ]
Criptografía
El cuadrado de Polibio también se utiliza como cifrado básico, conocido como cifrado de Polibio. Este cifrado es bastante inseguro según los estándares modernos, ya que es un cifrado de sustitución en el que se sustituyen pares de dígitos por caracteres, lo que facilita su ruptura mediante análisis de frecuencia . [ 2 ]
Adaptaciones
El cuadrado de Polibio y el cifrado de Polibio se pueden combinar con otros métodos criptográficos como el cifrado ADFGVX , [ 2 ] el cifrado homofónico [ 2 ] y más.
Véase también
- Comunicación óptica : uso de la luz para transmitir información.
- Telegrafía óptica : red de señalización basada en torres
- Frictoria – Medio de comunicación utilizado en la Antigua Grecia
- Tablero de ajedrez a caballo : dispositivo de cifrado criptográfico
- Código de toque : codificación para mensajes de texto
- Temas de criptografía
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 7 "Polibio • Historias — Libro 10" . penelope.uchicago.edu . Consultado el 13 de abril de 2020 .
- 1 2 3 4 5 Salomon, D. (David), 1938- (2011). Privacidad y seguridad de datos : cifrado y ocultación de información . Springer. ISBN 978-1-4419-1816-1OCLC 752480143
{{cite book}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace ) - 1 2 Daniel Rodriguez-Clark. "Hoja de trabajo de criptografía: Cuadrado de Polybius" (PDF) . Crypto Corner . págs. 1–3 .
- Cifrados clásicos
- Historia de las telecomunicaciones
- Esteganografía
- Antigua Arcadia