猪圈密码（共济会密码）

I现象

画四个框架。前两个是井字格，后两个是带对角交叉的方框。每个井字格有九格，交叉框只有四格。

所以字母 C 是北格的右上格，字母 T 是东叉的右上格。在格内加点可以区分第二组与第一组，这正是它如何从 26 个格子里挤出 26 个不同符号的办法。

本实验台把那些格址直接写成记号——N1 表示北格第 1 格，E3 表示东叉第 3 格——这样不用画图也能看到映射。

关键观察：这些符号不是随意涂鸦。它们有几何结构，而几何结构是可以被读出来的。

II密钥空间

没有密钥。字形集固定且公开，一百年来一直印在童子军手册上。

表面上巧妙之处在于 9 + 9 + 4 + 4 = 26 正好整除。这条算术就是全部设计，也是全部问题所在：因为每个字母是一个形状，而形状有邻居。

一个把字母表印在海报上的替换密码无法靠保密来防护，只能靠“肉眼难读”来防护——而猪圈并不难读。

加点约定值得作为一种设计模式记下：它和凯撒移位是同一招，只不过用在视觉字母表而不是字母字母表上。格子不够用，就加一个记号。

III加密步骤

• 画出四个框架，位置要与接收方一致，或事先约好标准布局。
• 对每个明文字母，找到它在所属框架里的格子。
• 画出框架轮廓并填出正确的格子。若布局要求，对第二组（标准布局中的 J-R 与 W-Z）使用加点区分。
• 把框架连成一行书写，词与词之间留一个小空隙。
• 绝不要在同一张纸上写下任何明文。

IV解密步骤

• 把字形序列拆分为一个个框架。
• 对每个字形，先由其轮廓形状判断它属于哪个框架：井字还是交叉，在上还是在下。
• 读出它在框架内的格子位置。
• 把“框架 + 格子”映射回标准字母表。
• 若某个框架画得含糊、导致两种读法都成立，就用前后文判断——这正是该密码的脆弱之处。

V弱点

形状扎堆。 占据相邻格子的字母在纸上几乎一模一样。N1 和 N2 只差一条直线。一笔墨迹晕开，字母就变了。

与任何单表替换密码共享同一套统计。 频率画像完好无损；数一数字形，消息就开了。

出错会自我暴露。 猪圈字形是画出来的，所以人们写得慢而仔细——词间空格常常被保留，而“词边界泄露”是最有害的泄露之一。

它已经公开两百年了。 任何地方的任何攻击者，要么记得映射，要么五分钟就查到。工作量为零。

VI实战挑战

·史料

猪圈密码的记载始于十八世纪初，通常被称为共济会密码，因为它遍布于会所会议记录、会员名册与通信中。它也出现在美英两国的墓碑、航海图的页边，以及十九世纪美国监狱日记里。“猪圈”这个名字来自井字格与猪栏的相似，并在十九世纪的谜题书、后来又经童子军手册以这个名字流行开来。

·继续读

猪圈的思路不断回归：用一个视觉格子系统取代字母表。本合集中稍后的 Baconian 把字母编成五个记号，ADFGVX 野战密码把它们编成六字母字母表的字母对。每一次都是同一个决定——花一点冗余，换取一套能通过你手头那条信道传输的符号集。

猪圈是为“用笔写在纸上”而设计的。那是信道约束，不是安全特性。分清哪些约束来自信道、哪些来自安全，就是实用密码学的绝大部分内容。

下一台织机：vigenere-tableau——本织机上第一个让有能力的攻击者真正感到吃力的密码。

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