🔲 Decodificador e Codificador de Cifra de Playfair

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. Criando uma grade 5×5 com a palavra-chave seguida das letras restantes do alfabeto (I/J combinados)
2. Dividindo o texto simples em dígrafos (pares de letras)
3. Aplicando regras de transformação com base na posição das letras na grade

Isso a torna significativamente mais segura do que a cifra de César ou cifras de substituição simples.

Descriptografar a cifra de Playfair sem a chave requer técnicas de criptoanálise:

• Ataque de dicionário: Tentar palavras-chave comuns sistematicamente (SECRET, CIPHER, MONARCH, etc.) Try common keywords systematically (SECRET, CIPHER, MONARCH, etc.)
• Ataque de texto simples conhecido: Se você conhece parte da mensagem, pode deduzir as posições na grade If you know part of the message, deduce grid positions
• Análise de frequência: Analisar dígrafos comuns em português (DE, OS, RA, CO, EN, ES) Analyze common English digraphs (TH, HE, AN, IN, ER, ON)
• Algoritmo de Hill Climbing: Usar otimização para encontrar palavras-chave prováveis Use optimization to find likely keywords
• Reconhecimento de padrões: Explorar a fraqueza da simetria AB/BA Exploit AB/BA symmetry weakness

Nossa ferramenta oferece recursos automatizados de ataque de dicionário e análise de frequência. Para textos cifrados longos (~600+ caracteres), a análise de frequência se torna mais eficaz.

A grade de Playfair tem 5×5 = 25 células, mas o alfabeto inglês tem 26 letras. Tradicionalmente, o J é omitido e combinado com o I porque:, but the English alphabet has 26 letters. Traditionally, J is omitted and combined with I because:

• Em latim e inglês antigo, I e J eram intercambiáveis
• J é uma das letras menos comuns em inglês
• Qualquer J no texto simples é substituído por I durante a criptografia

Alternativa: Algumas variantes omitem o Q (já que Q é menos comum e geralmente seguido por U). Nossa ferramenta permite que você escolha qual letra omitir.

As três regras de transformação para a criptografia da cifra de Playfair são: for Playfair cipher encryption are:

1. Regra da Mesma Linha: Se ambas as letras estiverem na mesma linha, substitua cada uma pela letra à sua direita (voltando ao início se estiver no final). Exemplo: Com a palavra-chave "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. Regra da Mesma Coluna: Se ambas as letras estiverem na mesma coluna, substitua cada uma pela letra abaixo dela (voltando ao topo se estiver na base). Exemplo: 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. Regra do Retângulo: Se as letras formarem um retângulo, substitua cada uma pela letra em sua própria linha, mas na coluna da outra letra. Exemplo: HE → DM (cenário mais comum) 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)

Para descriptografar, inverta essas regras (esquerda em vez de direita, para cima em vez de para baixo, a troca do retângulo permanece a mesma).

A cifra de Playfair tem 25! (fatorial) arranjos de grade possíveis, o que equivale a aproximadamente 1.5 × 10²⁵ (15 septilhões) de chaves possíveis. Isso é calculado porque: possible grid arrangements, which equals approximately 1.5 × 10²⁵ (15 septillion) possible keys. This is calculated because:

• A grade 5×5 pode ser preenchida com 25 letras de 25! maneiras diferentes
• Isso é vastamente maior que a substituição simples (26! ≈ 4 × 10²⁶)
• No entanto, muitos arranjos são equivalentes devido a trocas de linhas/colunas
• Chaves únicas efetivas: Aproximadamente 25!/4 ≈ 3.9 × 10²⁴ Approximately 25!/4 ≈ 3.9 × 10²⁴

Apesar deste enorme espaço de chaves, a Playfair ainda pode ser quebrada com criptoanálise em texto cifrado suficiente.

A cifra de Playfair não pode criptografar duas letras idênticas como um par. Para letras duplicadas como o "LL" em "HELLO":. For duplicate letters like the "LL" in "HELLO":

1. Insira um X entre as letras duplicadas: HELLO → HEL-XO between duplicate letters: HELLO → HEL-XO
2. Se o texto terminar com uma letra ímpar, adicione um X: HELXO → HEL-XO-X
3. Dígrafos finais: HE-LX-OX

Exemplo com BALLOON:

• Original: BALLOON
• Após tratar as duplicatas: BALXLOXON
• Dígrafos: BA-LX-LO-XO-N(+X) → BA-LX-LO-XO-NX

Ao descriptografar, esses X inseridos geralmente podem ser identificados e removidos, pois aparecem em posições incomuns., these inserted X's can usually be identified and removed as they appear in unusual positions.

Não, a cifra de Playfair NÃO é segura para proteger informações sensíveis hoje em dia. Eis o porquê:

• ❌ Pode ser quebrada com criptoanálise assistida por computador em segundos
• ❌ Vulnerável a ataques de texto simples conhecido
• ❌ A análise de frequência revela padrões com ~600 caracteres de texto cifrado
• ❌ Fraqueza do padrão AB/BA (criptografia de dígrafos simétrica)
• ❌ Nenhuma proteção contra ataques computacionais modernos

✅ Usos válidos hoje:

• Fins educacionais e aprendizado de criptografia
• Criação de quebra-cabeças (salas de fuga, geocaching)
• Descriptografia de mensagens históricas
• Prática de programação e estudo de algoritmos

Para segurança real: Use criptografia moderna como AES-256, RSA ou TLS.

Principais diferenças entre a cifra de Playfair e a cifra de César:

Recurso	Cifra de César	Cifra de Playfair
Tipo	Substituição monoalfabética	Substituição de dígrafos polialfabética
Criptografa	Letras únicas	Pares de letras (dígrafos)
Chave	Valor de deslocamento (1-25)	Palavra-chave + grade 5×5
Chaves possíveis	25	~1.5 × 10²⁵
Segurança	Muito fraca (força bruta)	Moderada (análise de frequência)
Inventada	Roma Antiga (~58 a.C.)	1854 (Charles Wheatstone)

Conclusão: A cifra de Playfair é significativamente mais complexa e segura que a de César, mas ambas são obsoletas para a criptografia moderna.

A cifra de Playfair tradicional só funciona com letras de A a Z. Para números e caracteres especiais, você tem várias opções:

• Opção 1: Escrever os números por extenso → "9" se torna "NOVE", "2025" se torna "DOISMIL E VINTE E CINCO" Spell out numbers → "9" becomes "NINE", "2025" becomes "TWOTHOUSANDTWENTYFIVE"
• Opção 2: Usar palavras-código → "123" se torna "NUMEROUMDOISTRES" Use codeworks → "123" becomes "NUMBERTHREETWOTWO"
• Opção 3: Deixá-los sem criptografia (não recomendado por segurança) Leave them unencrypted (not recommended for security)
• Opção 4: Usar variantes estendidas de Playfair: Use extended Playfair variants:
  • Grade 6×6 (36 caracteres: A-Z + 0-9)
  • Grade 8×8 (64 caracteres: subconjunto ASCII completo)

Para pontuação: Geralmente é removida antes da criptografia, ou substituída por palavras especiais como "PARE" para pontos finais.

✅ Vantagens da Cifra de Playfair:

• Muito mais forte que cifras de substituição simples
• Resiste à análise de frequência simples (criptografa dígrafos, não letras únicas)
• Rápida para criptografar/descriptografar à mão (não precisa de equipamento especial)
• Grande espaço de chaves (25! arranjos possíveis)
• Fácil de aprender e ensinar
• Historicamente comprovada em uso militar (1ª GM, Guerra dos Bôeres)

❌ Desvantagens da Cifra de Playfair:

• Vulnerável a ataques de texto simples conhecido
• Padrões de dígrafos comuns ainda são visíveis (DE, OS, RA)
• Fraqueza da simetria AB/BA (dígrafos e seus inversos mapeiam para dígrafos invertidos)
• Requer ~600 caracteres de texto cifrado para ser quebrada com análise de frequência
• Não pode criptografar pares de letras idênticas sem modificação (precisa inserir X)
• Completamente insegura contra ataques computacionais modernos
• Same key must be used for encryption and decryption (symmetric cipher)