Chiffre Playfair

Le chiffre Playfair a été inventé par Charles Wheatstone en 1854 mais doit son nom à Lord Playfair, qui l’a promu auprès du gouvernement britannique. Il a été utilisé pendant la guerre des Boers, la Première puis la Seconde Guerre mondiale (jusqu’en 1942 environ). C’est le premier chiffre par digrammes largement déployé — chaque paire de lettres est chiffrée ensemble plutôt que l’une après l’autre.

Principe

La grille

Une grille 5×5 est remplie d’abord par un mot-clé (sans doublons), puis par les lettres restantes de l’alphabet dans l’ordre. I et J sont fusionnés pour tenir dans les 25 cases.

Avec le mot-clé KEYWORD :

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

Les règles

Le texte clair est découpé en digrammes (paires de lettres). Les doubles lettres sont séparées par un X inséré entre elles ; si le total est impair, on ajoute un X à la fin.

Pour chaque digramme (P₁, P₂) :

1. Même ligne : chaque lettre est remplacée par celle immédiatement à sa droite (avec bouclage).
2. Même colonne : chaque lettre est remplacée par celle immédiatement en dessous (avec bouclage).
3. Rectangle (différentes lignes et colonnes) : chaque lettre est remplacée par celle de sa ligne, colonne de l’autre lettre.

Le déchiffrement applique les règles à l’envers (gauche / haut / même croisement).

Exemple

Clair CIPHERCHRONICLEX avec le grille KEYWORD :

CI → BL    PH → VP    ER → KD    CH → AL
RO → CK    NI → QG    CL → LS    EX → WU

Ciphertext : BLVPKDALCKQGLSWU.

Variantes

• Two Square — deux grilles côte à côte, règles adaptées.
• Four Square — quatre grilles, encore plus de clés possibles.
• Delastelle Bifide — dérivé fractionnaire du Playfair.
• Playfair-6 — version à grille 6×6 incluant les chiffres.

Forces et faiblesses

Forces

• Chiffre par digrammes : l’analyse de fréquence lettre-par-lettre échoue — il faut passer aux fréquences de digrammes du ciphertext.
• Très pratique à appliquer à la main avec un peu d’entraînement.
• 26 lettres → 676 digrammes possibles, beaucoup plus difficile à attaquer qu’une substitution lettre-par-lettre.

Faiblesses

• Fréquence de digrammes reste exploitable : en anglais TH, HE, IN sont très fréquents dans le clair ; leur ciphertext est donc lui aussi fréquent.
• Les mêmes deux lettres dans un digramme donnent toujours le même ciphertext — signature exploitable.
• Jamais de doublons consécutifs dans le ciphertext — indice fort pour l’attaquant.

Playfair a été finalement cassé par analyse systématique des digrammes dans les années 1910-1920.

Dans CipherChronicle

Playfair est l’excellent terrain d’apprentissage des règles géométriques sur grille. Les puzzles peuvent inviter le joueur à placer sa propre grille et manipuler les digrammes un à un — une mécanique très visuelle.