Playfair Şifrelemesi (Playfair Cipher)

Yazan : Şadi Evren ŞEKER

Oldukça basit bir blok şifreleme yöntemi olan playfair şifreleme yöntemine göre 5×5 büyüklüğünde bir matris alınır. Bu matrisin içerisine anahtar sıralı olarak yazılır ve geri kalan harfler rasgele olarak sıralanır. İngilizcede 26 harf olduğunu düşünürsek, 5×5 = 25 uzunluğunda 1 harf dışarıda kalacaktır. Bu harf genelde en az kullanılan Q harfi olarak seçilir.

Oluşturulan matris şifreleme için kullanılacaktır. Bu şifreleme şu şekilde çalıştırılır.

şifrelenecek metin 2’lik bloklara (katar) bölünür. Her blok için bir şifreli metin karşılığı 5×5 boyutlarındaki matristen şu şekilde bulunur:

• Şayet aynı kolonda iki harf tesadüf ediyorsa, hemen altlarındaki harfleri al
• Şayet aynı satırda iki harf tesadüf ediyorsa, hemen sağlarındaki harfi al
• Şayet bu iki harf ne aynı kolon ne de aynı satırda değilse bir dikdörtgen gibi düşünüp ters köşelerini al

Öncelikle bir örnek matris oluşturup yukarıdaki bu kuralları sırasıyla deneyelim:

Anahtarınız PLAYFAIREXAMPLE  olsun bu anahtarı 5×5 matrise yerleştirip geri kalan harfleri sırasıyla devam edeceğiz. Öncelikle anahtarımızdaki tekrarlı harfleri çıkaralım : PLAYFIREXM

Şimdi bu anahtarı 5×5 matrise yerleştirip ardından alfabeyi sırasıyla tekrarsız olarak yerleştirelim:

P L A Y F
I R E X M
B C D G H
J K N O S
T U V W Z

Yukarıdaki matris bizim şifreleme ve şifreyi açmak için kullanacağımız matrisimiz. Bu matrisi kullanarak örnek bir kelimeyi şifreleyip acmayı deneyelim.

Örneğin şifreleyeceğimiz kelime SADI EVRE olsun. Bu mesajı önce 2li bloklara bölüyoruz

SA DI EV RE

her blok için yukarıda verilmiş 3 durumdan birisine uyup şifreliyoruz.

SA ikilisi matriste ne aynı kolon ne de aynı satırda bulunuyor bu durumda bir dikdörtgen oluşursa bu dikdörtgenin ters köşelerinde NF olduğu görülür demek ki SA ikilisini NF olarak şifreleyeceğiz

DI ikilisi de aynı satır veya sütünda bulunmayan harfler yine bir diktörtgen oluşturup karşılık olan BE ikilisi bulunur.

EV ikilisi ise aynı satırda. Bu durumda hemen bir altında bulunan harfler alınır. DA olarak bulunur (V en alttaki harf olduğu için ilk satıra geri dönülerek işlem yapılıyor)

RE ise aynı satırda bulunan harfler ve bu harflerin birer sağında bulunan EX harfleri şifreli metin olarak alınır. Bu durumda şifreli metin:

NF BE DA EX

olarak bulunur.

Playfair şifrelemesinde dikkat edilecek bir husus ise şifrelemenin aynı harfi tekrar eden bir blokta sorun olacağıdır. Örneğin EE ikilisi geldiğinde bu aynı satır ve aynı sütündaki bir ikilidir. Bu istenmeyen durum için aynı harf şifrelenecek olan açık metinde (plain text) gelirse araya bir ayıraç olarak örneğin X harfi konup bu şekilde şifreleme yapılabilir.