🔲 مفكك ومشفّر شفرة بلاي فير

The Playfair cipher is a digraph substitution cipher invented by Charles Wheatstone in 1854. Unlike simple substitution ciphers that encrypt single letters, Playfair encrypts pairs of letters (digraphs) using a 5×5 grid based on a keyword. It works by:

1. إنشاء شبكة 5×5 بالكلمة الرئيسية متبوعة بباقي حروف الأبجدية (مع دمج I/J)
2. تقسيم النص الأصلي إلى حروف ثنائية (أزواج من الحروف)
3. تطبيق قواعد التحويل بناءً على موضع الحروف في الشبكة

هذا يجعلها أكثر أمانًا بشكل كبير من شفرة قيصر أو شفرات التعويض البسيطة.

فك تشفير شفرة بلاي فير بدون مفتاح يتطلب تقنيات تحليل الشفرات:

• هجوم القاموس: تجربة الكلمات الرئيسية الشائعة بشكل منهجي (SECRET, CIPHER, MONARCH, إلخ) Try common keywords systematically (SECRET, CIPHER, MONARCH, etc.)
• هجوم النص الأصلي المعروف: إذا كنت تعرف جزءًا من الرسالة، فاستنتج مواضع الشبكة If you know part of the message, deduce grid positions
• تحليل التكرار: تحليل الحروف الثنائية الشائعة في اللغة الإنجليزية (TH, HE, AN, IN, ER, ON) أو العربية (ال، من، في) Analyze common English digraphs (TH, HE, AN, IN, ER, ON)
• خوارزمية تسلق التل: استخدام التحسين للعثور على الكلمات الرئيسية المحتملة Use optimization to find likely keywords
• التعرف على الأنماط: استغلال ضعف التناظر AB/BA Exploit AB/BA symmetry weakness

توفر أداتنا ميزات هجوم القاموس وتحليل التكرار الآلي. بالنسبة للنصوص المشفرة الطويلة (حوالي 600 حرف أو أكثر)، يصبح تحليل التكرار أكثر فعالية.

شبكة بلاي فير تتكون من 5×5 = 25 خلية، ولكن الأبجدية الإنجليزية بها 26 حرفًا. تقليديًا، يتم إهمال J ودمجه مع I للأسباب التالية:, but the English alphabet has 26 letters. Traditionally, J is omitted and combined with I because:

• في اللاتينية والإنجليزية القديمة، كان I و J قابلين للتبادل
• J هو أحد أقل الحروف شيوعًا في اللغة الإنجليزية
• يتم استبدال أي J في النص الأصلي بـ I أثناء التشفير

بديل: بعض المتغيرات تهمل Q بدلاً من ذلك (لأن Q أقل شيوعًا وعادة ما يتبعه U). تتيح لك أداتنا اختيار الحرف الذي سيتم إهماله.

قواعد التحويل الثلاث لتشفير شفرة بلاي فير هي: for Playfair cipher encryption are:

1. قاعدة نفس الصف: إذا كان كلا الحرفين في نفس الصف، فاستبدل كل منهما بالحرف الذي على يمينه (مع الالتفاف إلى البداية إذا كان في النهاية). مثال: مع الكلمة الرئيسية "MONARCHY"، AR → RD If both letters are in the same row, replace each with the letter to its right (wrapping to the start if at the end). Example: With keyword "MONARCHY", AR → RD
2. قاعدة نفس العمود: إذا كان كلا الحرفين في نفس العمود، فاستبدل كل منهما بالحرف الذي أسفله (مع الالتفاف إلى الأعلى إذا كان في الأسفل). مثال: MU → CV If both letters are in the same column, replace each with the letter below it (wrapping to top if at bottom). Example: MU → CV
3. قاعدة المستطيل: إذا شكلت الحروف مستطيلاً، فاستبدل كل حرف بالحرف الموجود في صفه ولكن في عمود الحرف الآخر. مثال: HE → DM (السيناريو الأكثر شيوعًا) If letters form a rectangle, replace each with the letter in its own row but the column of the other letter. Example: HE → DM (most common scenario)

لفك التشفير، قم بعكس هذه القواعد (اليسار بدلاً من اليمين، الأعلى بدلاً من الأسفل، تبادل المستطيل يبقى كما هو).

تحتوي شفرة بلاي فير على 25! (عاملي) ترتيبًا ممكنًا للشبكة، وهو ما يعادل تقريبًا 1.5 × 10²⁵ (15 سبتيليون) مفتاحًا ممكنًا. يتم حساب ذلك لأن: possible grid arrangements, which equals approximately 1.5 × 10²⁵ (15 septillion) possible keys. This is calculated because:

• يمكن ملء شبكة 5×5 بـ 25 حرفًا بـ 25! طريقة مختلفة
• هذا أكبر بكثير من التعويض البسيط (26! ≈ 4 × 10²⁶)
• ومع ذلك، فإن العديد من الترتيبات متكافئة بسبب تبديل الصفوف/الأعمدة
• المفاتيح الفريدة فعليًا: تقريبًا 25!/4 ≈ 3.9 × 10²⁴ Approximately 25!/4 ≈ 3.9 × 10²⁴

على الرغم من فضاء المفاتيح الضخم هذا، لا يزال من الممكن كسر شفرة بلاي فير بتحليل الشفرات على نص مشفر كافٍ.

شفرة بلاي فير لا يمكنها تشفير حرفين متطابقين كزوج. بالنسبة للحروف المكررة مثل "LL" في "HELLO":. For duplicate letters like the "LL" in "HELLO":

1. أدخل حرف X بين الحروف المكررة: HELLO → HEL-XO between duplicate letters: HELLO → HEL-XO
2. إذا انتهى النص بحرف فردي، أضف X: HELXO → HEL-XO-X
3. الحروف الثنائية النهائية: HE-LX-OX

مثال مع BALLOON:

• الأصلي: BALLOON
• بعد معالجة التكرار: BALXLOXON
• الحروف الثنائية: BA-LX-LO-XO-N(+X) → BA-LX-LO-XO-NX

عند فك التشفير، يمكن عادةً تحديد وإزالة هذه الحروف X المدرجة لأنها تظهر في مواضع غير عادية., these inserted X's can usually be identified and removed as they appear in unusual positions.

لا، شفرة بلاي فير ليست آمنة لحماية المعلومات الحساسة اليوم. إليك السبب:

• ❌ يمكن كسرها باستخدام تحليل الشفرات بمساعدة الكمبيوتر في ثوانٍ
• ❌ عرضة لهجمات النص الأصلي المعروف
• ❌ يكشف تحليل التكرار عن أنماط مع حوالي 600 حرف من النص المشفر
• ❌ ضعف نمط AB/BA (تشفير ثنائي الحروف متناظر)
• ❌ لا توجد حماية ضد الهجمات الحاسوبية الحديثة

✅ الاستخدامات الصالحة اليوم:

• الأغراض التعليمية وتعلم علم التشفير
• إنشاء الألغاز (غرف الهروب، البحث عن الكنز)
• فك تشفير الرسائل التاريخية
• ممارسة البرمجة ودراسة الخوارزميات

للحصول على أمان حقيقي: استخدم التشفير الحديث مثل AES-256 أو RSA أو TLS.

الفروق الرئيسية بين شفرة بلاي فير وشفرة قيصر:

الميزة	شفرة قيصر	شفرة بلاي فير
النوع	تعويض أحادي الأبجدية	تعويض ثنائي الحروف متعدد الأبجديات
يشفر	حروفًا فردية	أزواجًا من الحروف (ثنائية)
المفتاح	قيمة الإزاحة (1-25)	كلمة رئيسية + شبكة 5×5
المفاتيح الممكنة	25	~1.5 × 10²⁵
الأمان	ضعيف جدًا (هجوم القوة الغاشمة)	متوسط (تحليل التكرار)
الاختراع	روما القديمة (~58 ق.م)	1854 (تشارلز ويتستون)

الخلاصة: شفرة بلاي فير أكثر تعقيدًا وأمانًا بكثير من شفرة قيصر، لكن كلاهما عفا عليه الزمن بالنسبة لعلم التشفير الحديث.

شفرة بلاي فير التقليدية تعمل فقط مع الحروف من A-Z. بالنسبة للأرقام والأحرف الخاصة، لديك عدة خيارات:

• الخيار 1: كتابة الأرقام بالحروف → "9" تصبح "تسعة"، "2025" تصبح "ألفان وخمسة وعشرون" Spell out numbers → "9" becomes "NINE", "2025" becomes "TWOTHOUSANDTWENTYFIVE"
• الخيار 2: استخدام كلمات رمزية → "123" تصبح "رقم ثلاثة اثنان اثنان" Use codeworks → "123" becomes "NUMBERTHREETWOTWO"
• الخيار 3: تركها بدون تشفير (غير مستحسن أمنيًا) Leave them unencrypted (not recommended for security)
• الخيار 4: استخدام متغيرات بلاي فير الموسعة: Use extended Playfair variants:
  • شبكة 6×6 (36 حرفًا: A-Z + 0-9)
  • شبكة 8×8 (64 حرفًا: مجموعة ASCII فرعية كاملة)

بالنسبة لعلامات الترقيم: عادةً ما يتم إزالتها قبل التشفير، أو استبدالها بكلمات خاصة مثل "توقف" للنقاط.

✅ مزايا شفرة بلاي فير:

• أقوى بكثير من شفرات التعويض البسيطة
• تقاوم تحليل التكرار البسيط (تشفر الحروف الثنائية، وليس الحروف الفردية)
• سريعة في التشفير/فك التشفير يدويًا (لا حاجة لمعدات خاصة)
• فضاء مفاتيح كبير (25! ترتيب ممكن)
• سهلة التعلم والتعليم
• أثبتت تاريخيًا في الاستخدام العسكري (الحرب العالمية الأولى، حرب البوير)

❌ عيوب شفرة بلاي فير:

• عرضة لهجمات النص الأصلي المعروف
• لا تزال أنماط الحروف الثنائية الشائعة مرئية (TH, HE, AN)
• ضعف التناظر AB/BA (يتم تعيين الحرف الثنائي وعكسه إلى حرف ثنائي معكوس)
• تتطلب حوالي 600 حرف من النص المشفر لكسرها بتحليل التكرار
• لا يمكن تشفير أزواج الحروف المتطابقة بدون تعديل (تحتاج إلى إدخال X)
• غير آمنة تمامًا ضد الهجمات الحاسوبية الحديثة
• Same key must be used for encryption and decryption (symmetric cipher)