Chiffre d'Alberti

Le chiffre d’Alberti est considéré par les historiens comme le véritable acte de naissance de la cryptographie occidentale moderne. Décrit par Leon Battista Alberti dans De cifris (vers 1467), il introduit pour la première fois le principe poly-alphabétique à l’aide d’un dispositif mécanique : le disque chiffrant.

Le disque d’Alberti

Deux anneaux concentriques, le grand fixe et le petit mobile, portent chacun un alphabet — le grand en latin usuel, le petit mélangé dans un ordre connu des seuls correspondants. À l’usage, le petit disque tourne pour faire changer la correspondance en cours de message, annoncée par une lettre de signal (par exemple, une majuscule ou un chiffre).

Alberti décrit aussi dans son traité l’ajout d’un surchiffrement numérique : insérer des nombres dans le ciphertext pour renforcer la confusion. C’est, au XVᵉ siècle, une invention extraordinairement en avance.

Principe

1. Les correspondants s’accordent sur la permutation du petit disque (la clé).
2. Le message commence dans une position initiale du disque.
3. À intervalles convenus (par exemple, toutes les 3-5 lettres) ou à l’apparition d’un signal, le disque tourne d’une position.
4. Chaque nouvelle position définit une nouvelle substitution monoalphabétique.

Formellement, si d(i) est la position du petit disque à la lettre i, la lettre chiffrée est donnée par un tableau T :

C_i = T[d(i)][P_i]

Exemple simplifié

Imaginons un disque qui applique simplement un décalage, et qui tourne tous les 5 caractères. Sur CIPHERCHRONICLE avec décalages successifs +3, +7, +11 :

Segment 1 (pos 0-4, +3)   : C I P H E → F L S K H
Segment 2 (pos 5-9, +7)   : R C H R O → Y J O Y V
Segment 3 (pos 10-14, +11): N I C L E → Y T N W P

Résultat : FLSKHYJOYVYTNWP.

Le vrai disque d’Alberti utilisait des alphabets mélangés, pas de simples décalages — mais le principe est identique.

Importance historique

• 1467 : Alberti invente le premier poly-alphabétique avec un dispositif physique.
• 1508 : Trithème systématise l’idée dans la tabula recta.
• 1553 : Bellaso ajoute la clé textuelle répétée cycliquement.
• 1586 : Vigenère publie la version qui prendra son nom.

Alberti est donc l’ancêtre direct de trois siècles de cryptographie.

Faiblesses

• L’annonce du changement de disque (lettre de signal) est un point fragile : elle trahit la structure.
• Si le disque tourne à intervalles réguliers, l’attaque par Kasiski redevient possible.
• Le nombre de positions du petit disque reste limité (26 maximum) — on peut brute-forcer chaque segment.

Dans CipherChronicle

Alberti est une occasion de mise en scène visuelle : le disque chiffrant fait un objet de jeu tangible, qu’on peut représenter à l’écran. Les grilles associées peuvent permettre au joueur de faire tourner un disque virtuel pour expérimenter la transformation.