مربع پولیبیوس

مربع پولیبیوس ( به انگلیسی: Polybius ) ابزاری است که توسط دو نفر به نام های کلئوزنوس و دموکلئیتوس در یونان باستان اختراع و توسط پولیبیوس، تاریخ نگار و محقق یونانی، به شهرت رسید. این ابزار در تلگراف، پنهان نگاری و رمزنگاری کاربرد دارد. مربع پولیبیوس در ابتدا برای انتقال پیام از طریق آتش یا دود استفاده می شد و از طریق آن می توان به جای تعدادی پیام محدود از پیش تعیین شده، هر پیام دلخواهی را مخابره کرد.
به گفتهٔ پولیبیوس، ۲۴ حرف الفبای یونانی بر روی پنج لوح نوشته می شدند. هر لوح حاوی پنج حرف الفبا و لوح پنجم حاوی چهار حرف بود. به این ترتیب می توان ۲۴ حرف الفبا را تنها با استفاده اعداد یک تا پنج نمایش داد.
مربع پولیبیوس برای الفبای یونانی به صورت زیر ساخته می شود:
همچنین، برای الفبای انگلیسی مربع پولیبیوس معمولاً به صورت زیر نوشته می شود:
سپس، با در اختیار داشتن مربع پولیبیوس، هر حرف را می توان با موقعیت آن در جدول نمایش داد. برای مثال، BAT به صورت ۱۲ ۱۱ ۴۴ نمایش داده می شود. با توجه به این که جدول پنج در پنج برای ۲۶ حرف الفبای انگلیسی کافی نیست، دو حرف باید با یکدیگر ترکیب شوند. معمولاً حروف I و J برای این ترکیب انتخاب می شوند ( مانند جدول بالا ) ، اما ترکیب C و K نیز گاهی استفاده می شود. راه حل دیگر، استفاده از مربع شش در شش و استفاده از خانه های خالی برای اعداد یا سایر علائم نگارشی است. جدول شش در شش همچنین می تواند برای الفبای سیریلیک مورد استفاده قرار گیرد.
در رمزنگاری، می توان از یک کلید برای تغییر ترتیب حروف جدول استفاده کرد. برای این منظور، حروف کلمهٔ کلید ( بدون حروف تکراری ) در ابتدای جدول نوشته می شود و سایر حروف در خانه های خالی قرار می گیرند. برای مثال، جدول پولیبیوس با کلید polybius cipher به صورت زیر نوشته می شود:
استفاده از مربع پولیبیوس در رمزنگاری، به یک رمز جانشینی منجر می شود که البته در برابر تکنیک های مدرن هیچ گونه امنیتی برای ارتباطات فراهم نمی کند، زیرا به سادگی در برابر تحلیل فراوانی آسیب پذیر است.