[討論] 密碼-國家寶藏2 playfair cipher

[mike0123 (左撇子館長)]

   左撇子的電影博物館
   http://mike0123783.pixnet.net/blog/post/32974942



 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!


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│ 圖 │
└──┘

    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!

┌──┐
│ 圖 │
└──┘

    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








  (由於BBS圖解不易，建議到網頁看彩色圖解比較方便)
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       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)

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    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，

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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。




     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

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  同理，TE所對應的是左邊的AD



   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。

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  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。
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│ 圖 │
└──┘








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。




┌──┐
│ 圖 │
└──┘


    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 Ren
é 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:    向左向上找
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，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 MW 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!!

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    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)
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吸血鬼特展 (6)
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看名畫 長知識 (2)
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研究 (7)
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推 KYOROD:好像很精采 但是我end了.......
→ ronale:樓上+1 囧
推 Birdy:實用!!   看完了    這真的不說不知道啊!!Y
→ devidevi:結論：電影就是要輕鬆看的，動腦會死人..
推 xjapan909111:推!!!!!讚!
推 asd972748:話說我和原Po一樣 看完就去找這個東西 中譯叫波雷費密碼