يُقالُ إنّ يوليوس قيصر اعتادَ استخدام شِفرَة الاستبدال البسيطة الّتي سُمِّيت باسمه، لنقل رسائِل آمنة إلى قادة جيشه ورُسله. أسرار الشِّفرَة- المقالة الأولى في السلسلة
تُعتبر شِفرَة قيصر أو إزاحة قيصر، إحدى أقدم أنواع الشِّفرات في التاريخ. يُعزَى استخدامها إلى يوليوس قيصر، وهو القائدُ العسكريّ والسياسيّ الرومانيّ الشهير الّذي عاش في القرن الأول قبل الميلاد. وصل إلى سلطة الحكمِ بعد حربٍ أهليّةٍ بادر إليها للإطاحَةِ بالنظام الجمهوريّ الرومانيّ، فقد قام بتوسيع الإمبراطوريّة الرومانيّة، وقام أيضًا بحملةِ إصلاحاتٍ واسعةٍ إلّا أنّه اُغتيل في النهاية. طوال فترة حكمه وقيادتِه، استخدم هذه الشِّفرَة من أجل إيجاد حلقة تواصل آمنة مع قادةِ جيشه.
وَرَدَ مثالٌ على ذلك في كتابه "الحروب الغالية"، حيثُ قيلَ إنّ القيصر أرسلَ رسالةً إلى الزعيم الرومانيّ شيشرون (سيسرو)، الّذي وَجدَ نفسه أثناءَ احتلال بلادِ الغال (منطقة موجودة اليوم في فرنسا) تحت الحصار وفكّر بالاستسلام. تمّ تشفير هذه الرسالة بواسطة إزاحة قيصر وربطِها برمحٍ أُلقِيَ فوق أسوار المدينة المحاصَرَة على يد رسولِه.
يَنسب إليهِ التاريخ استخدام شِفرَة الإزاحة للتواصل مع قادة جيشه. يوليوس قيصر| المصدر: New York Public Library, Science Photo Library
الشِّفرَة
تُعتبر إزاحة قيصر شِفرَة بسيطة. إذ يتمّ استبدال كلّ حرف من حروفِ الأبجديّةِ بحرفٍ آخر يكون مع إزاحة معيّنة بعده. على سبيل المثال، بإزاحة قيصر 1، يتمّ استبدال كلّ حرفٍ بحرفٍ واحد بعده. سيتمّ استبدال حرف أ بحرف ب، وحرف ب يُستبدَل بحرف ت، ويُستبدَل حرف ي بالحرف أ.
في إزاحة قيصر 2 سيتمّ استبدال كلّ حرفٍ بالحرفِ الّذي يأتي بعده بحرفين. مثلًا: سيتمّ استبدال الحرف أ بالحرف ت، وحرف و يُستبدَل بالحرف أ وحرف ي يُستبدَل بحرف ب.
تحوي شِفرَة إزاحة قيصر في شكلها البسيط 27 خَيارًا في اللّغة العربيّة. الخيار رقم 28 هو إزاحة 0، ما يعني أنّ النّص الأصليّ غير مشفّر. على سبيل المثال، لنفترض أنّنا نريدُ تشفير زوج الكلمات "مرحبا للتشفير" باستخدام إزاحة قيصر 3. من أجل القيام بذلك، علينا أن نبني جدول تشفير يتمّ فيه إزاحة كلّ حرف موجود في الصفّ الأوّل ثلاثة أماكن إلى الأمام في الصفّ الثاني:
بعد إزالة علامات الترقيم، نحصل على هذا النصّ المشفّر: "وشذجت ههحطلتش".
للوهلةِ الأولى، يبدو النّص بلا أيّ معنى يُذكَر. إنّ الشخص الّذي يصادف مجموعة الأحرف هذه بدون قائمة التشفير، وبدون درايةٍ بتقنيّات فكّ التشفير، لن يفهم منها أيّ شيء. وهذا بالضبط ما أردناه.
فكّ الشّفرة
كيف يمكن فكّ شِفرَة النّص؟ إذا كانت الرّسالة مُوجّهة إليكم، على الأرجح أنّكم تعلمون أنّ الرسالة شُفّرت بواسطة إزاحة قيصر، وعلى أيّة إزاحةٍ اعتمدوا. لذلك، يمكنكم بكلِّ سهولةٍ تحضير جدول لفكّ الشِّفرَة مُشابِه للجدول المُستخدَم للتشفير، ولكن مع إزاحةٍ إلى الخلفِ بدل إزاحةٍ إلى الأمام. وبهذا الشكل يمكنكم فكّ شيفرة النصّ.
لكن ماذا ستفعلون إن كان المكتوب موجّهًا إلى شخص آخر؟ ماذا سيفعل قائد الجيش الغالي لاعتراض الرسالة الموجّهةِ لشيشرون في المدينة المحاصَرة؟ بالتأكيد هناك الكثير من المعلومات الاستخباراتيّة المهمّة والمخبّأة! أنتم تعتقدون أو تعلمون أنّ الجيش الرومانيّ يستخدم شيفرة قيصر. كيف ستفكّون شفرتها ؟
هناك طريقتان رئيستان لفكّ هذه الشِّفرَة. أبسط طريقة هي فكّ الشِّفرَة بواسطة البحث الشامل (Brute force)، أي طريقة الفحص عن التجربة والخطأ لجميع البدائل المُمكنة حتّى يتمّ الحصول على نصّ قابل للقراءة. يتواجد في شيفرة قيصر 27 خيارَ إزاحةٍ في اللّغة العربيّة، لذلك لن يستغرق الأمر الكثير من الوقتِ من أجل الكشفِ عن الرسالة الّتي أرسلها يوليوس قيصر إلى المحاصَرين. هناك طريقةٌ متقدّمةٌ أكثر وهي تحليل التكراريّات- واحدة من أكثر الطرق المستعمَلة لفكّ الشيفرة البسيطة، والّتي تعتمدُ على طرقٍ إحصائيّة، والّتي سنتطرّق لها في المقال القادم.