Disco de cifra

O disco de cifra junta duas coroas de letras, uma fixa e outra que gira sobre um eixo comum. Cada posição da coroa interior dá um alfabeto de substituição diferente, pelo que quem escreve pode mudar de alfabeto a meio da mensagem. Leon Battista Alberti descreveu o dispositivo em Roma em 1466–1467.

O que é

Um disco de cifra substitui cada letra de uma mensagem por outra. É formado por dois discos de tamanhos diferentes, sobrepostos e presos por um eixo que atravessa os seus centros. O bordo de cada disco está dividido no mesmo número de casas, de modo que cada casa do disco grande fica em frente de uma casa do pequeno. O disco grande tem o alfabeto claro pela ordem habitual. O pequeno tem o alfabeto cifrado por uma ordem baralhada e gira sobre o eixo.

Em cada posição, cada letra clara fica em frente de uma só letra cifrada, e essa posição forma um alfabeto de substituição completo. Rodar o disco pequeno uma casa dá um alfabeto novo, pelo que um disco de 24 casas contém 24. Remetente e destinatário precisam de discos idênticos e têm de combinar a maneira de os acertar. Alberti cortava os seus discos de uma chapa de metal; os posteriores foram muitas vezes de cartão ou de papel. Uma grelha rotativa muda de lugar as letras de uma mensagem, enquanto um disco muda as próprias letras.

Como funciona

O disco de Alberti tinha 24 casas em cada coroa. A coroa fixa tinha 20 maiúsculas por ordem alfabética, sem H, K, J, U, W nem Y, seguidas dos números de 1 a 4. A coroa móvel tinha 24 minúsculas dispostas ao acaso, entre elas h, k, y e o sinal &. Os dois correspondentes escolhiam uma letra da coroa móvel como índice, por exemplo o k.

Ao rodar o disco pequeno sobre o eixo, o índice passa para debaixo de outra maiúscula.

Para começar, o remetente rodava o disco até pôr o k debaixo de uma maiúscula escolhida, digamos o B, e escrevia esse B como primeiro sinal da mensagem. Depois procurava cada letra clara na coroa exterior e substituía-a pela minúscula que estava por baixo. Algumas palavras adiante, levava o k para debaixo de outra maiúscula, por exemplo o R, escrevia esse R no texto e continuava com o novo alfabeto. O destinatário acertava um disco idêntico da mesma maneira sempre que surgia uma maiúscula e passava de cada minúscula para a maiúscula que estava por cima.

Mudar de alfabeto disfarça a frequência das letras. Com um só alfabeto, a letra mais comum da língua dá sempre a mesma letra cifrada, e um leitor paciente pode contar e adivinhar. Com vários alfabetos, uma mesma letra clara transforma-se em várias letras cifradas, e uma mesma letra cifrada vale por várias letras claras.

Os números tinham duas funções. No exemplo de Alberti, as letras cifradas que lhes correspondiam eram nulas, espalhadas no texto para partir as palavras. Os números permitiam também escrever um código: grupos de dois, três ou quatro dos algarismos de 1 a 4, o que dá 336 grupos, cada um a designar uma frase combinada de antemão. Cada algarismo era substituído pela minúscula que tinha em frente. Como a coroa móvel não tem números, os grupos do código pareciam letras cifradas iguais às outras.

Como fazer

Um compasso, um transferidor e um atache chegam para fazer um disco que funcione.

Trace com o compasso dois círculos num cartão rígido, um com 12 cm de diâmetro e outro com 10 cm. Dentro de cada um, trace um segundo círculo a cerca de 2 cm do bordo para delimitar a coroa das casas. Com um transferidor, divida as duas coroas em 24 casas, traçando uma linha a partir do centro de 15 em 15 graus. No tempo de Alberti, o I e o J, tal como o U e o V, escreviam-se como uma só letra; fazendo o mesmo, ficam 24 letras, uma por casa. Escreva-as por ordem alfabética à volta do disco grande.

Para o disco pequeno, escreva as mesmas 24 letras em papelinhos, agite-os num copo e tire-os um a um, escrevendo cada letra na casa seguinte. Faça um segundo par de discos para o seu correspondente e copie exatamente a ordem baralhada. Marque uma casa de cada disco pequeno com uma estrelinha: é o índice.

Recorte os discos, ponha o pequeno sobre o grande e atravesse os dois centros com um atache de latão. Rode o disco pequeno e verifique que as linhas das duas coroas coincidem em toda a volta. Combine com o seu correspondente a maiúscula inicial e de quanto em quanto tempo o disco será rodado. Corte sobre uma tábua, com a lâmina a afastar-se dos dedos, e tenha cuidado com a ponta do compasso. Um disco destes mostra um método histórico e hoje não protege verdadeiramente uma mensagem confidencial.

História e evolução

Leon Battista Alberti, humanista e arquiteto ligado à corte papal em Roma, descreveu o disco num curto tratado latino conhecido como De componendis cifris. Escreveu-o depois de uma conversa sobre cifras com Leonardo Dati, secretário do papa, entre 1466 e agosto de 1467. O tratado circulou em manuscrito e não foi impresso no século XV. Não se conhece nenhum disco de cifra mais antigo. O historiador David Kahn sugeriu que Alberti terá ido buscar a ideia das coroas de letras rotativas aos discos combinatórios do filósofo do século XIII Raimundo Lúlio, que juntavam conceitos e não escondiam texto algum.

Uma volvela de papel cosida na página de um livro de cifras do século XVI.

Mais tarde, os livros impressos sobre escrita secreta deram aos leitores discos de papel, chamados volvelas. O disco era recortado e preso à página com um fio, de modo a girar dentro de uma coroa impressa na própria página. O livro de Giambattista della Porta sobre cifras, na edição de Londres de 1591, tem três. Cada exemplar tinha de ser acabado à mão, e alguns proprietários nunca recortaram os discos.

Durante a Guerra Civil americana, as estações de sinais da União usavam discos de latão ou de cartão concebidos pelo cirurgião militar Albert J. Myer. Um disco tinha letras e o outro combinações de números, que os sinaleiros transmitiam agitando bandeiras, de modo que uma letra A podia seguir como 81. Bastava rodar o disco para mudar o código.

No século XIX, criptanalistas como Friedrich Kasiski e Auguste Kerckhoffs publicaram métodos para resolver cifras cujos alfabetos regressam segundo um ciclo fixo, como acontece quando um disco é rodado seguindo uma chave curta e repetida. No século XX, discos com ligações elétricas, que uma máquina fazia rodar após cada letra, levaram o princípio muito mais longe na máquina de cifra de rotores.