Chaocipher

Chaocipher是John F. Byrne於1918年設計出的一套加密系統。 1954年，他在他的自傳《Silent Year》中加入了一個用Chaocipher加密後的消息作為謎題來挑戰讀者。2010年5月，Byrne家族將所有與Chaocipher相關的文件和物件捐獻給美國國家密碼博物館（英版維基百科資料（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）），Chaocipher的加密方式才就此大白於天下，書中的謎題也由此得到破解（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）。

加密方式

實體模型

實體的加密機模型由兩個密碼盤和基座組成，基座內有齒輪，保證與密碼盤連接的兩個齒輪旋轉方向相反，轉速相同。密碼盤分為左盤和右盤，左盤為加密後的字母（密文），右盤為加密前的字母（明文）。密碼盤可從齒輪上快速卸下。密碼盤上各有26個字母，每個字母可從密碼盤上快速卸下。

標準的Chaocipher密碼字母盤如下：

左盘（按逆时针方向排列）: HXUCZVAMDSLKPEFJRIGTWOBNYQ

右盘（按顺时针方向排列）: PTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHWXUMC

各個人可以指定各自的字母盤

定義兩個位置：高點（+），低點（*）（在密碼盤上位置相對）。在我們用字符串表示出的密碼盤狀態里，兩個位點分別對應第一位和第十四位。

加密過程

準備工作

1、選定一個初始狀態：這裏我們簡單點，就以上面給出的標準盤的順序。當然我們也可以比如說讓左盤從W開頭（WOBNYQ...）。加密的文字我們用WELLDONEISBETTERTHANWELLSAID（說得好不如做得好）

獲取密文

2、在右盤中找到要加密的字母，這裏是W。

3、找出W對應的密文（實物模型上相當於將右盤旋轉使W在高點，因為會帶動左盤，左盤高點對應的字母就是密文。在字符串里我們先直接用感嘆號表示出來），這裏是O，記下來。

标识：+            *       !

左：  HXUCZVAMDSLKPEFJRIGTWOBNYQ

右：  PTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHWXUMC

更改碼盤

這裏是Chaocipher的精髓，通過對碼盤的時時變換，把簡單的[單字母表對應]轉變成了隨機關鍵詞對應。

4、剛才在實體模型上我們已經把那兩個字符都轉到了高位上，但是字符串這兒還沒有。轉一下。

标识：+            *       

左：  OBNYQHXUCZVAMDSLKPEFJRIGTW

右：  WXUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIH

5、把左盤高位字母逆時針方向的第一個字母取下來（字符串的第二個字母）

标识：+            *       

左：  O.NYQHXUCZVAMDSLKPEFJRIGTW

右：  WXUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIH

6、把從逆時針第二個字母（字符串第三個字母）到低位的所有字母前移一位，並把剛才取下的字母放到低位

标识：+            *     

左：  ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW

右：  WXUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIH

7、現在是右盤。轉變方式和左盤不同！先將右盤向逆時針方向旋轉一位（對於實體模型，要把右盤卸下來，因為這一步不能帶動左盤旋轉），也就是在字符串上將右盤每個字符前移一位，第一個字符放到最後。

标识：+            *       

左：  ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW（左盘不动）

右：  XUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHW

8、把右盤高位字母順時針方向的第二個字母取下來（字符串的第三個字母）

标识：+            *       

左：  ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW

右：  XU.CPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHW

9、把從逆時針第三個字母（字符串第四個字母）到低位的所有字母前移一位，並把剛才取下的字母放到低位

标识：+            *       

左：  ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW

右：  XUCPTLNBQDEOYMSFAVZKGJRIHW

10、重複獲取密文和更改碼盤這兩個部分直到加密完成。

解碼過程

跟加密大同小異，只是要從左盤的密文找到右盤對應的明文罷了，碼盤更改方式是一樣的。

參考資料

Chaocipher Revealed Algorithm（頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）-by Rubin, Moshe (July 2, 2010).