Fonctionnement du chiffre d'Alberti

L'idée en une phrase

Le disque de chiffrement d'Alberti est le premier chiffre Polyalphabétique : deux disques concentriques portent deux Alphabets différents, et le disque intérieur tourne après quelques lettres, si bien que la Substitution change pendant que vous écrivez — une même lettre du Texte clair devient différentes lettres du Texte chiffré.

La recette

1. Écrivez votre message et ne gardez que les lettres portées par le disque — l'anneau d'Alberti compte 20 lettres latines (pas de H, J, K, U, W, Y) plus les chiffres 1–4. L'outil supprime le reste.

2. Réglez la Période : combien de lettres sont chiffrées avant que le disque ne tourne.

3. Réglez l'incrément : de combien de positions le disque intérieur saute à chaque tour.

4. Pour chaque groupe de lettres de la période, lisez la lettre chiffrée située en face sur le disque intérieur. Puis tournez le disque intérieur de l'incrément et continuez avec le groupe suivant.

Un exemple détaillé

La colonne du disque montre l'alignement en vigueur : il commence avec le A extérieur sur le m intérieur, si bien que S devient r et E devient f. Après le groupe de deux lettres, le disque saute de trois positions — A se retrouve sur h, et C devient d. Chaque nouvel alignement donne à l'alphabet un nouveau mélange : l'idée polyalphabétique en miniature.

La formule

Chaque groupe est une substitution, et la substitution change d'un groupe à l'autre. En comptant les positions sur les disques :

chiffré = cible[indice du clair]          # au sein d'un groupe
cible   = rotation(cible, incrément)      # après chaque groupe

Le déchiffrement raconte la même histoire à l'envers : lisez chaque groupe avec l'alignement courant, et tournez le disque de l'incrément après chaque groupe. Comme le destinataire a besoin de la période, de l'incrément et de l'alignement de départ, le secret partagé a trois composantes.

Les disques de l'outil

L'outil reproduit exactement les anneaux d'Alberti : le disque extérieur fixe (Stabilis) porte l'alphabet latin majuscule ABCDEFGILMNOPQRSTVXZ plus les chiffres 1234, qu'Alberti utilisait pour un second code numérique. Le disque intérieur mobile (Mobilis) porte un alphabet minuscule mélangé mqihfdbacegklnprtuz&xyso — le mélange est le brassage supplémentaire propre à Alberti. Les flèches tournent le disque intérieur à la main si vous voulez partir d'un autre alignement que celui par défaut.

Guides pas à pas

Chiffrez votre premier message

1. Tapez votre message dans le champ de message. Seules les 20 lettres du disque sont chiffrées — H, J, K, U, W, Y sont supprimées, exactement comme sur le disque latin d'Alberti.

2. Réglez la longueur des groupes avec le curseur de période le curseur de période et le saut du disque avec le curseur d'incrément le curseur d'incrément.

3. Si vous voulez un autre alignement de départ, tournez le disque intérieur avec les flèches la flèche gauche sous les disques et la flèche droite sous les disques.

4. Lisez le résultat chiffré dans le champ de résultat — en minuscules, comme le disque intérieur lui-même.

Déchiffrez un message reçu

1. Collez le cryptogramme dans le champ de message.

2. Appuyez sur le bouton d'échange le bouton d'échange pour passer en mode déchiffrement.

3. Réglez la même période le curseur de période et le même incrément le curseur d'incrément que l'expéditeur, et ramenez les disques au même alignement de départ avec les flèches. Il faut les trois — période, incrément et alignement — pour défaire le chiffrement.

4. Lisez le message d'origine dans le champ de résultat.

Brisez un message sans la clé

Le disque tourne à intervalles réguliers : les lettres à la même position dans chaque groupe sont chiffrées avec la même substitution. Cette régularité est la porte d'entrée :

1. Devinez la période : coupez le chiffré en groupes de cette longueur (commencez par 2 ou 3) et mettez les lettres de même position dans une même pile.

2. Chaque pile est une Substitution simple — appliquez-y l'Analyse fréquentielle. L'alphabet intérieur étant mélangé, une pile donne des paires de lettres plutôt qu'un simple décalage, mais deux ou trois paires résolues identifient l'alignement.

3. Réglez les disques sur cet alignement avec les flèches, saisissez la période le curseur de période et l'incrément le curseur d'incrément, puis déchiffrez. Mauvaise piste ? Essayez la période suivante — un message court peut en exiger plusieurs.

Briser le chiffre d'Alberti

Le chiffre par disque fut un bond en avant : une Substitution qui change pendant l'écriture déjoue le simple comptage des lettres qui a cassé César. Mais le schéma d'Alberti tourne le disque à intervalles fixes, et cette régularité laisse une empreinte. Cette page montre comment l'empreinte livre la clé.

La faiblesse : le disque tourne comme une horloge

Après chaque groupe de period lettres, le disque intérieur saute d'exactement increment positions. Ainsi la lettre n° 1 de chaque groupe a toujours été lue à travers un même alignement, la lettre n° 2 à travers un autre, et ainsi de suite. Coupez le texte par position dans le groupe et vous obtenez period piles — et chaque pile redevient un chiffre monoalphabétique ordinaire, comme les tranches de l'attaque Vigenère ultérieure.

Attaque 1 — trancher par position dans le groupe

1. Devinez la période (2 ou 3 est courant) et coupez le chiffré en groupes de cette longueur.

2. Rassemblez les lettres de même position — la première lettre de chaque groupe dans la pile 1, la deuxième dans la pile 2…

3. Appliquez l'Analyse fréquentielle à chaque pile. Une pile associe les lettres du texte clair à des positions d'un alphabet mélangé : elle révèle donc des paires de lettres plutôt qu'un décalage — mais deux ou trois paires résolues suffisent à fixer l'alignement du disque.

4. Reconstituez la clé : l'alignement, la période et l'incrément. Saisissez-les dans l'outil et déchiffrez.

Attaque 2 — la force brute, en douceur

Tout est petit : une période de 1 à 4, un incrément de 1 à 10, 24 alignements. Si un message résiste, parcourez les combinaisons :

1. Fixez la période et l'incrément, passez l'outil en mode déchiffrement avec le bouton d'échange.

2. Tournez les disques avec les flèches jusqu'à ce que le Texte chiffré commence à dire quelque chose. L'alignement est la partie la plus sensible — un pas change chaque lettre.

3. Toujours rien ? Changez de période et recommencez. Une marche par Force brute sur quelques centaines de combinaisons était hors de portée des ennemis d'Alberti, et elle vous coûte des secondes.

Ce qu'Alberti a vraiment résolu

Avant le disque, l'Analyse fréquentielle d'Al-Kindi rendait tout chiffre à alphabet unique transparent. La réponse d'Alberti — changer d'alphabet pendant le message — est l'idée racine de toute la cryptographie polyalphabétique. Ses successeurs ont gardé l'idée et l'ont régularisée : au lieu d'un disque mélangé tourné à la main, une tabula recta tournée par une lettre de clé. Ce descendant régularisé est le chiffre de Vigenère — plus simple à utiliser, et plus simple à casser, mais bâti sur la même rotation.

Le mélange, un surcroît d'astuce

Notez que le disque intérieur n'est pas un alphabet décalé mais un alphabet mélangé (mqihfdbacegklnprtuz&xyso). Le mélange tue le raccourci « distance avec E » dans chaque pile : l'attaquant doit résoudre de vraies substitutions, pas des décalages. C'est la première apparition d'un truc que des chiffres ultérieurs (Playfair entre autres) réutilisent — et le rappel que la conception de la clé, et non sa longueur, fut la vraie invention d'Alberti.