قرص التشفير

قرص التشفير هو أداة للتشفير وفك التشفير، طُوِّرت عام 1470 على يد المهندس المعماري والكاتب الإيطالي ليون باتيستا ألبيرتي . وقد صمّم جهازًا (سُمّي باسمه قرص تشفير ألبيرتي ) يتألف من لوحين دائريين متداخلين، أحدهما فوق الآخر. يُطلق على اللوح الأكبر اسم "الثابت"، بينما يُطلق على الأصغر اسم "المتحرك"، إذ يمكن تحريك الأصغر فوق "الثابت". ^{[ 1 ]}

كانت النسخة الأولى من القرص تتكون من صفائح نحاسية، تحمل حروف الأبجدية، مرتبةً حسب ترتيبها، محفورةً على الحافة الخارجية لكل قرص في خلايا موزعة بالتساوي على محيط الدائرة. وقد مكّن هذا التصميم الحروف الأبجدية من التحرك بالنسبة لبعضها البعض، مما أدى إلى إنشاء مفتاح سهل الاستخدام. وبدلاً من استخدام جدول معقد وغير عملي يوضح طريقة التشفير، كان بالإمكان استخدام قرص التشفير الأبسط بكثير. وقد جعل هذا التشفير وفك التشفير أسرع وأسهل وأقل عرضةً للخطأ.

يمكن استخدام قرص التشفير بطريقتين: إما أن يكون رمز التشفير استبدالًا أحادي الأبجدية ثابتًا للرمز بأكمله، أو أن تُنقل الأقراص دوريًا خلال عملية التشفير، مما يجعلها متعددة الأبجديات. في حالة استخدام التشفير أحادي الأبجدية، يتفق المرسل والمستقبل على إعداد مفتاح التشفير (مثلًا، يُوضع الحرف "G" في الأبجدية العادية بجوار الحرف "Q" في أبجدية التشفير). ثم تُشفّر الرسالة بأكملها وفقًا لهذا المفتاح.

إضافةً إلى خوارزميات الاستبدال البسيطة ، مهّد قرص التشفير الطريق أمام خوارزميات التشفير متعددة الأبجديات . إحدى الطرق السهلة لتطبيق ذلك هي أن يتفق المرسل والمستلم على أنه بعد عدد معين من الأحرف في الرسالة، يتم تحريك المقياس حرفًا واحدًا إلى اليمين، مع تكرار هذه العملية كل (مثلاً) حرف عاشر. هذا من شأنه أن يجعل فك تشفير الرسالة أكثر صعوبة.

كانت أقراص التشفير تتضمن العديد من الاختلافات الطفيفة في تصميمها الأساسي. فبدلاً من الأحرف، كانت تستخدم أحيانًا مجموعات من الأرقام على القرص الخارجي، حيث يقابل كل تركيب حرفًا. ولجعل التشفير صعب الاختراق بشكل خاص، كانت أقراص التشفير المتقدمة تستخدم فقط تركيبات من رقمين. ولكن بدلاً من 1 و2، استُخدم 1 و8 لأن هذه الأرقام تبدو متشابهة سواء كانت مقلوبة (كما هو الحال غالبًا على قرص التشفير) أو في وضعها الصحيح. ^{[ 2 ]}

كانت أقراص التشفير تضيف أيضاً رموزاً إضافية لتراكيب الأحرف الشائعة الاستخدام مثل "ing" و"tion" و"ed". كما كانت تُضاف رموز بشكل متكرر للدلالة على "و" في نهاية الكلمة.

عند تشفير رسالة باستخدام قرص مشفر، يُستخدم حرفٌ ما دائمًا للدلالة على "نهاية الكلمة". يتميز هذا الحرف بتكرار عالٍ جدًا، مما يسهل اكتشافه. ^{[ 2 ]} ولكن في حال حذفه، تتداخل الكلمات، ويستغرق المتلقي وقتًا أطول بكثير لقراءة الرسالة. ولحل هذه المشكلة، تحتوي بعض الأقراص المشفرة الآن على عدة أحرف للدلالة على "نهاية الكلمة". وبالمثل، قد يحتوي القرص المشفر أيضًا على عدة أحرف يمكن استخدامها للدلالة على الحرف "e" (الحرف الأكثر شيوعًا في اللغة الإنجليزية) ^{[ 3 ]} ، بحيث بدلًا من وجود حرف بتكرار 13% تقريبًا، سيكون هناك حرفان للدلالة على "e"، بتكرار 6% تقريبًا لكل منهما. كما يمكن للمستخدمين استخدام كلمة مفتاحية لتغيير جميع الأحرف، بما فيها الحرف "e"، في النص المشفر.

منذ ثلاثينيات القرن العشرين، أُطلق على أقراص التشفير اسم "أجهزة فك التشفير" واستُخدمت في الهدايا التذكارية. وكانت العديد من أقراص التشفير التي كانت تُقدم كهدايا ترويجية في الإذاعة تُسمى " حلقات فك التشفير السرية ".

• قرص تشفير ألبرتي ، المعروف أيضًا باسم الصيغة