El Cifrado Cuatro Cuadrados (Four-Square Cipher)


El Cifrado Cuatro Cuadrados es un método de cifrado manual que pertenece a la categoría de cifrados por sustitución polialfabética y es una extensión del famoso cifrado Playfair. Fue creado para aumentar la seguridad frente al análisis de frecuencia, ya que utiliza cuatro matrices en lugar de una, y dos claves separadas.

Estructura de las Matrices

Este cifrado requiere cuatro matrices de 5x5, organizadas en un cuadrado mayor. Dado que el alfabeto inglés tiene 26 letras, una letra (tradicionalmente la J) se omite o se mapea a otra (como la I) para ajustarse a los 25 espacios:

Fijo 1 (F1)

Alfabeto estándar sin 'J'.

Cifrado 1 (C1)

Generada con la Clave 1.

Cifrado 2 (C2)

Generada con la Clave 2.

Fijo 2 (F2)

Alfabeto estándar sin 'J'.

Las matrices F1 y F2 suelen contener el alfabeto regular (A-Z, menos la letra omitida). Las matrices C1 y C2 se rellenan con la Clave 1 y la Clave 2, seguidas por el resto del alfabeto no utilizado en la clave.


Funcionamiento del Cifrado

El cifrado se realiza tomando letras en pares (dígramas). El proceso se basa en un "cruce de coordenadas" entre las cuatro matrices.

  1. El texto plano se divide en dígramas: L1L2. Si la longitud es impar, se añade una letra de relleno al final (ej. 'X').
  2. Se localiza la primera letra, L1, en la matriz fija F1 (obteniendo su fila: R1).
  3. Se localiza la segunda letra, L2, en la matriz fija F2 (obteniendo su columna: C2).
  4. La primera letra del texto cifrado (P1) se encuentra en la matriz cifrada C1 en la intersección de la fila de L1 (R1) y la columna de L2 (C2).
  5. La segunda letra del texto cifrado (P2) se encuentra en la matriz cifrada C2 en la intersección de la fila de L2 (R2) y la columna de L1 (C1).

Ejemplo Práctico

Utilizaremos la configuración por defecto (Omisión de 'J'):

Configuración

  • Alfabeto: A-I K-Z (Omisión de 'J')
  • Clave 1: CRYPTO
  • Clave 2: KEYWORD

Cifrado del dígrama "AT"

Texto plano: AT

  1. Localizar A en F1: Fila 0, Columna 0.
  2. Localizar T en F2: Fila 3, Columna 3.
  3. P1: C1[Fila A, Columna T] = P
  4. P2: C2[Fila T, Columna A] = M

Texto cifrado: PM