El cuadrado de Polibio , también conocido como tablero de ajedrez de Polibio , es un dispositivo inventado por los antiguos griegos Cleoxeno y Demócleto, y hecho famoso por el historiador y erudito Polibio . [1] El dispositivo se utiliza para fraccionar caracteres de texto simple para que puedan representarse mediante un conjunto más pequeño de símbolos, lo que es útil para la telegrafía , la esteganografía y la criptografía . El dispositivo se utilizó originalmente para la señalización de incendios, lo que permitía la transmisión codificada de cualquier mensaje, no solo un número finito de opciones predeterminadas como era la convención anterior. [1]
Según las Historias de Polibio, el dispositivo fue inventado por Cleoxeno y Demócleto, y desarrollado posteriormente por el propio Polibio. El dispositivo dividió el alfabeto en cinco tablillas con cinco letras cada una (excepto la última, que tenía solo cuatro). No se conservan tablillas de la antigüedad. Las letras se representan con dos números del uno al cinco, lo que permite la representación de 25 caracteres utilizando solo 5 símbolos numéricos.
El cuadrado original utilizaba el alfabeto griego dispuesto de la siguiente manera:
El griego moderno todavía utiliza 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 inglés, español, francés, alemán, italiano, portugués y holandés.
Cada letra se representa entonces por 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, se deben combinar dos letras (normalmente I y J como se indica más arriba, aunque C y K son una alternativa). Como alternativa, se puede utilizar una cuadrícula de 6 × 6 para permitir que se incluyan números o caracteres especiales además de letras.
Una cuadrícula de 6 × 6 también se suele utilizar para el alfabeto cirílico (la variante más común tiene 33 letras, pero algunas tienen hasta 37) [ cita requerida ] o el hiragana japonés (véase criptografía en Japón ).
Se podría utilizar una clave para reordenar el alfabeto en el cuadrado, con las letras (sin duplicados) de la clave colocándose al principio y las letras restantes siguiéndolas en orden alfabético. [2] Por ejemplo, la frase clave " cifra de Polibio" conduciría al cuadrado reordenado que aparece a continuación.
Existen varios métodos de cifrado que utilizan el cuadrado de Polibio. A continuación se describen tres de ellos.
Vamos a cifrar la palabra "SOMETEXT" con un cifrado César utilizando un desplazamiento igual al lado de nuestro cuadrado (5). Para ello, localiza la letra del texto e inserta la que está inmediatamente debajo en la misma columna del texto cifrado. Si la letra está en la fila inferior, toma la que está en la parte superior de la misma columna.
Así, después del cifrado, obtenemos:
Un método más complicado implica un cifrado bífido sin clave (o, en otras palabras, con una clave de alfabeto simple):
El mensaje se transforma en coordenadas en el cuadrado de Polibio y las coordenadas se registran verticalmente:
A continuación se leen las coordenadas 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:
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 (mueva 3 hasta el final)):
4254534433141543
Esta secuencia se divide a su vez 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:
En sus Historias, Polibio destaca la necesidad de una señalización eficaz en la guerra, lo que llevó al desarrollo del cuadrado. Anteriormente, la señalización con fuego solo era útil para mensajes esperados 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 buques coincidentes 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 utilizó para ayudar en la telegrafía, específicamente en la señalización con fuego. Para enviar un mensaje, el remitente inicialmente sostenía dos antorchas y esperaba que el destinatario hiciera lo mismo para indicar que estaba listo para recibir el mensaje. [1] El remitente levantaría entonces el primer juego de antorchas de su lado izquierdo para indicar al destinatario qué tablilla (o fila del cuadrado) debía consultarse. A continuación, el remitente levantaría un par de antorchas de su lado derecho para indicar qué letra de la tablilla estaba destinada al mensaje. [1] Ambas partes necesitarían las mismas tablillas, un telescopio (un tubo para reducir la visión, sin aumento real) y antorchas. [1]
El cuadrado de Polibio también se ha utilizado en forma de " código de toque " para enviar mensajes entre celdas en prisiones tocando 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 que utilizaban los prisioneros políticos de Stalin en la década de 1930 en su novela antitotalitaria Darkness at Noon (Koestler había sido prisionero de guerra durante la Guerra Civil Española ). De hecho, se puede comunicar de muchas maneras sencillas (lámparas 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 los códigos más complejos.
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 delante de un espacio más amplio o de muchas otras maneras. [3]
El cuadrado de Polibio también se utiliza como un cifrado básico llamado cifrado de Polibio. Este cifrado es bastante inseguro según los estándares modernos, ya que es un cifrado de sustitución en el que se sustituyen caracteres por pares de dígitos, lo que se puede descifrar fácilmente mediante análisis de frecuencia . [2]
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.
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