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密碼特展- (1) 國家寶藏2 的playfiar加密法

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    新特展開始展出!!!!!密碼向來是拍電影、寫小說的的好題材,從小時候的印第安那瓊斯那種帶有古文化意味的解密尋寶,到近幾年互相呼應的小說-達文西密碼 以及電影-國家寶藏,一個用千年一位的全才-達文西充滿迷樣傳奇的作品來顛覆基督教的根本,一個用近代的通才傳奇-富蘭克林來鋪陳美國擁有的歷史寶藏,兩位傳奇人物各有千秋,同樣的是他們都跟宗教、秘密組織有關,也都有著共同的關鍵元素-密碼。 這兩個系列的故事都是左撇子所偏好的,也應該是大部份人都喜歡的題材。不過這系列文章的重心會放在古典密碼學上,電影相關的知識就稍微提到而已,那就讓我們回歸到電影博物館特展的主題”密碼”吧!

   

    密碼特展在於找出常見、常用密碼的規格以及解讀,希望大家以後看電影的時候有碰到類似規則時,可以有比較多的概念。比較經典常用的密碼其實就有很多了,為了方便大家吸收與學習,特展的第一篇,左撇子用大家幾乎都看過的電影-國家寶藏來做教學範本吧!!!! 今天就先用國家寶藏的第二集 國家寶藏:古籍秘辛  當作跟大家分享的題材吧。

         國家寶藏:古籍秘辛  電影的一開始,在說尼可拉斯凱吉的祖先因為幫忙破解密碼,被誤會成刺殺林肯的幫兇,所以尼可拉斯凱吉要證明他們家族的清白。 他祖先那時候接收到一個拜託,筆記本上寫著未破解的密碼,如下圖。那我們就一起來破解吧!

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    首先,看到密碼的字串,是兩個兩個英文字一組,這樣的密碼組合是Playfair cipher(波雷費密碼)的一個特色,需要用”矩陣”去解,就是圖片下面那個5*5的格子們。要組成這樣的矩陣就需要一個key(鑰匙)來編排(待會會教大家),由以上幾點,電影才會說…一看到就知道這是什麼密碼,並且需要一個key。

   當然,這也有可能是其他類似playfair cipher的四方密碼或是二方密碼,同樣都是兩個字母兩個字母一組的密碼,只是他們需要兩個key去組成四個或是兩個矩陣,我們就先試看看只需一個矩陣的playfair cipher吧。

  第一步是找出key來編成我們的矩陣,本子就寫著一句”the debt that all men pay” (都寫這麼大了,不知道他祖先是懶得解,所以裝沒看到嗎XD)  這句話是說所有人類都必須還的債,普通人有兩個永遠躲不掉的東西,一個是死亡,一個是賦稅。顯然的逃稅的人還是有的,那我們就用所有人都躲不過的死亡-DEATH來做key吧。

  首先,先將這五個字母填入矩陣中。(附註: 如果有重複的字母,就只要放一個就好,例如sleep,只要填入slep)

 

D

E

A

T

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       填入後,我們再依英文字母的順序,abcdefg….的放進剩餘的方格,如果key已經出現過的字母,就跳過!! 所以應該填入的是bcfg….
不過呢,由於英文字母有26個,矩陣只有25格,所以我們要挑出一個字母捨棄,大部分是捨棄j,誰叫他比i腿軟。那我們會得到下面的矩陣。

 (附註: 也有人選擇捨棄Q,可能是覺得這個字母比較軟Q吧,那要怎麼判斷是j還是Q呢? 從密碼串就可以知道了,有Q的就是捨棄j,有j就是捨棄Q,這次的密碼跟大部份的一樣,有Q在裡面,所以我們就毫不猶豫的砍掉軟腿的那位了)

D

E

A

T

H

B

C

F

G

I

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

V

W

X

Y

Z

    有了這個矩陣我們就可以開始解碼囉,一段一段的拆解原文密碼吧!!!!把電影內的密碼分成四段比較方便大家看。

ME IK QO TX CQ
TE ZX CO MW QC
TE HN FB IK ME
HA KR QC UN GI
KM AV

      首先翻譯ME這段密碼,在矩陣中找到字母M跟E,以及相對應可以組成一個小矩陣的L跟A,

D

E

A

T

H

B

C

F

G

I

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

V

W

X

Y

Z

 

 

E

A

L

M

  於是,我們知道ME解密後的答案是LA,同理IK可以得到BO,

B

I

K

O

QO可得到UL,TX可得到AY,其他的CO、MW、HN、IK、ME、KR、UN、AV都可以得到了。

D

E

A

T

H

B

C

F

G

I

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

V

W

X

Y

Z

     只要是不同行不同列的密碼,都可以透過小矩陣對應到解開的密碼,那如果同行同列的狀況呢?

    同行同列的話,就要往上或是往左找囉,例如CQ是在同一列(上下),而且又跳一格,就找C跟Q上面的字母-EL

D

E

A

T

H

B

C

F

G

I

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

V

W

X

Y

Z

  同理,TE所對應的是左邊的AD            

D

E

A

T

H

B

C

F

G

I

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

V

W

X

Y

Z

   所以,其餘的CQ  TE、ZX、QC、HA、KM 都能找到相對應的字母。

   那最後我們只剩下一種解密方式還沒學到,就是同一行、同一列,但是字母是黏在一起的。解決方式還是一樣那句話-向左向上找,例如這次的GI,左邊就是F,因為順序是GI,所以同方向,得到答案為FG。

D

E

A

T

H

B

C

F

G

I

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

V

W

X

Y

Z

  就這樣子!  所有的密碼都破解了!!!!我們可以跟尼可拉斯凱吉一樣破解playfair cipher了!! 

 

 

 

   於是我們將本來的密碼: 

ME IK QO TX CQ
TE ZX CO MW QC
TE HN FB IK ME
HA KR QC UN GI
KM AV

  破解成為:

la bo ul ay el
ad yw il lx le
ad to ci bo la
te mp le so fg
ol d

 

 

 最後呢,要把lx l的x給去掉,因為在編譯密碼的時候,是”ll”兩個字母一組,顯然的ll是沒辦法在矩陣裏面找到對應,所以我們將兩個l分開,中間夾一個x,才可以去製作密碼。所以,在解碼的時候,看到兩個疊字中夾雜x時,要去除掉x。所以可以得到最後的版本。

la bo ul ay el
ad yw il l le
ad to ci bo la
te mp le so fg
ol d

 

 

 

 

將這串文字組合拆散後,可以得到原本的本文:

 Laboulaye lady will lead to cibola temples of gold. (Laboulaye女神將會領引到cibola黃金神殿)。

  恭喜大家!!可以去尋寶啦。

 

 

 

看電影長知識:

  在電影裡面,尼可拉斯凱吉的祖先將temple、gold圈起來猜到要尋寶就被宰了。說真的,他祖先死得真的很冤枉,就算告訴他們答案也沒差,因為這密碼的設定是錯的XD   

  怎麼說呢? 林肯被刺殺的年代在1865年,但是在巴黎舉著冰淇淋的那位女神是在1889年才被建造起來的,所以尼可拉斯凱吉祖先真正的死法是,那個神祕的騎士團跑到巴黎發現被婊了後,很火的回頭來開他一槍吧。

 

 

    附帶一提,就算騎士團莫名其妙的發現到雕像上給的提示,那時候堅毅號也還沒被做成書桌喔!!!! 堅毅號退役是三年後的事情,而且更扯的是,雕像的製作者Édouard René de Laboulaye,能夠預測到那張桌子被建造出來呢!!! cool…

   這些線索上很大的年代漏洞,是國家寶藏續集被罵得最嚴重的部分,相對起來,第一集嚴謹多了。話說如此,左撇子還是很愛這個系列,好看! 

 

  好咧,這次playfair cipher的解碼教學講得差不多了,在簡略的幫大家複習一下。

1. 特色: 兩個字母一組的密碼本文
2. 需要一個key製作矩陣:      填入key含的字母,並依照英文字母順序將剩餘的空格填滿。
3. 解碼:  (1)不同行不同列:    找出小矩陣
            (2)同行或是同列:    向左向上
4. 去除重疊字母中的x

  就這麼簡單!!!!! 不知道大家學得如何。

 左老師的小提醒:比較常犯的錯誤應該是小矩陣會找錯,要注意箭頭方向不是上就是下,變成左右的話就錯囉。   

   

    加密的話對現在的你們也很簡單,反過來操作就好。將本文兩個兩個一組,如果有重疊就插入一個x,如果最後不夠兩個也補一個x,不同行不同列找小矩陣,同行或同列就向右向下找,有空可以把自己的秘密加密一下喔!

   既然這系列是密碼特展,當然要留點密碼給你們玩囉!! 以下是這篇的code   

EC QL KN AH KN KZ CH OR QT RO

 

提示:  這次的key就沿用吧,連矩陣都幫你們寫好囉!!

D

E

A

T

H

B

C

F

G

I

K

L

M

N

O

P

Q

R

S

U

V

W

X

Y

Z

 

    這是密碼特展的第一篇文章,希望內容你們會喜歡! 下一篇的資料也準備的差不多,但是還是要聽大家的意見,才決定特展的走向,所以有任何想法請再跟我說喔~

 

 

延伸閱讀

恐怖童話故事 (7)

吸血鬼特展 (6)

看名畫 長知識 (2)

研究 (7)

9 comments

  1. [新聞]二戰信鴿藏密碼 難倒解碼專家
    http://tw.news.yahoo.com/%E4%BA%8C%E6%88%B0%E4%BF%A1%E9%B4%BF%E8%97%8F%E5%AF%86%E7%A2%BC-%E9%9B%A3%E5%80%92%E8%A7%A3%E7%A2%BC%E5%B0%88%E5%AE%B6-144100368.html
    感覺類似,不過應該不是啦…只有5個英文字母XDD
    版主回覆:(11/27/2012 02:47:11 PM)
    酷~~

  2. 剛學了!!
    但有些問題:
    例如: book 這個字要加密
    是bo ok
    還是bo xo xk 呢?
    應該是bo ok 吧?
    另外, 有沒有教學如何找出key 呢? (怎樣找出death, 這個字, 好像很難吧?)
    版主回覆:(07/03/2011 11:41:15 AM)
    如果前面沒有其他字的話,是 bo ok 沒錯
    key喔~key就看個人造化了,如果key可以推的出來,那密碼就不成立囉。

  3. 太感謝了~(決定在門上刻暗號
    話說下次可以作個機關的特展嗎XDDD
    版主回覆:(02/12/2011 06:47:25 AM)
    機關阿~感覺也不錯!! 等我把密碼再說XD

  4. 剛剛自己寫的時候發現了一個疑問。
    既然是小矩陣,那麼應該會有兩個字吧?
    如果只需要一個字該怎麼辦=”=?
    話說Key不滿一排,其他的字是接在後面嗎?
    版主回覆:(02/10/2011 04:55:48 PM)
    兩個字的話就拆開,中間放一個x。
    例如 ball 就要拆成 ba lx lx
    不滿一排,也是接在後面。
    希望有回答到你的問題喔~還有問題可以再問我^^

  5. 我也做了一個密碼
    KEY沿用
    NK ZB AL PU HQ OF QT WF CQ QC SG
    不知道會不會成功
    好緊張

    版主回覆:(02/10/2011 04:53:28 PM)
    movie museum is excellent!!!!
    你也是啊!! 謝謝^^

  6. welcome to movie museum:D
    版主回覆:(01/30/2011 02:23:54 AM)
    good job!

  7. 好玩耶!
    版主回覆:(01/30/2011 02:19:56 AM)
    太好咧~~XD

  8. 好文推一個!
    好玩~~不過加密要想關鍵字好難@@
    版主回覆:(01/23/2011 02:34:36 PM)
    就用conankid吧XD

  9. 如果照左老師最後給的"向右向下" 那AH要怎麼找呢?
    版主回覆:(01/23/2011 02:50:23 PM)
    那就繞到另一邊,變成TD (這是加密喔)

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