AnalyseNotion · Glossaire
cage à porcs
La cage à porcs est un système de chiffrement par substitution monoalphabétique fondé sur une bijection entre les 26 lettres et 26 symboles géométriques : 9 positions d'une grille et 4 positions d'une étoile en X, chacune avec ou sans point. Chaque lettre est remplacée par la portion de grille ou d'étoile qui l'encadre, avec ou sans point ajouté.
Sommaire
Ce que vous allez apprendre
- Identifier la nature monoalphabétique du chiffrement.
- Comprendre le rôle de la grille, de l'étoile et des points.
- Décoder un exemple avec la clé et connaître les limites du procédé.
En clair
Imaginez une petite clé dessinée avec 9 cases et une étoile en X à quatre branches. Au lieu d'écrire une lettre, on trace la forme qui entoure sa place dans cette clé. Les 13 positions de base sont chacune utilisées avec ou sans point pour former les 26 signes de l'alphabet. Le message devient alors une suite de petits angles et de croisements, lisible seulement avec la même clé.
La cage à porcs ne change pas la langue du message : elle remplace chaque lettre par un symbole fixe. C'est pourquoi une même lettre donne toujours le même signe dans une clé donnée. Cette technique peut servir à un jeu ou à un message récréatif, mais elle ne constitue pas une protection moderne solide.
Définition
La cage à porcs est un chiffrement par substitution monoalphabétique. Une substitution monoalphabétique associe à chaque lettre un symbole déterminé, et la bijection signifie que chaque lettre possède une image distincte et que chaque symbole correspond à une seule lettre. La clé géométrique est construite à partir d'une grille quadrillée de 9 positions et d'une étoile en X à 4 positions, soit 13 positions de base ; chacune existe avec ou sans point, ce qui donne 26 symboles pour les 26 lettres.
Pour chiffrer, on repère la lettre dans la clé, puis on reproduit la portion de grille ou d'étoile qui l'encadre. La première série de formes est distinguée d'une autre par l'ajout d'un point. Pour déchiffrer, on compare chaque symbole à la clé et on retrouve la lettre associée. Le procédé dépend donc entièrement de la convention de dessin et de la répartition des lettres dans la clé : sans cette clé, un symbole géométrique isolé ne suffit pas à identifier la lettre.
Le nom Enn'agrammaton apparaît dans la Polygraphia de Trithème, publiée en 1518. La source signale aussi un emploi par des prisonniers durant la guerre de Sécession américaine, puis un usage ludique ou récréatif.
Un exemple, pas à pas
On dispose d'une clé de cage à porcs et l'on veut chiffrer le mot « PORC ». Pour rendre l'exemple vérifiable, on note G(r,c) la portion de grille qui encadre la case de ligne r et de colonne c, en comptant depuis le haut et depuis la gauche, et ENO la portion de l'étoile située au nord-ouest. La convention est alors : P = G(1,1) sans point ; O = G(1,2) sans point ; R = G(1,3) sans point ; C = ENO avec point. Ces notations désignent sans ambiguïté la portion de grille ou d'étoile et la présence éventuelle du point.
1. La clé associe la lettre P à un symbole géométrique précis.
2. On recopie ce symbole à la place de P.
3. On consulte ensuite la clé pour O, puis pour R et enfin pour C.
4. On ajoute un point uniquement lorsque la clé prévoit la forme ponctuée pour la lettre concernée.
2. On recopie ce symbole à la place de P.
3. On consulte ensuite la clé pour O, puis pour R et enfin pour C.
4. On ajoute un point uniquement lorsque la clé prévoit la forme ponctuée pour la lettre concernée.
Le message chiffré est donc, dans l'ordre, G(1,1) sans point, G(1,2) sans point, G(1,3) sans point, puis ENO avec point. Le contrôle consiste à relire ces quatre signes avec la même clé : G(1,1) donne P, G(1,2) donne O, G(1,3) donne R et ENO donne C. On retrouve donc P-O-R-C, sans permutation ni lettre supplémentaire.
En pratique
Dans un jeu de piste, la cage à porcs peut dissimuler une consigne courte. Le geste consiste à distribuer d'abord les lettres dans la clé, puis à remplacer chaque lettre par la forme qui l'encadre. La clé doit rester accessible aux joueurs.
Pour un message récréatif entre personnes qui partagent une convention, on peut écrire directement les symboles géométriques. Si les lecteurs ont besoin d'un procédé plus robuste ou d'une confidentialité réelle, un chiffrement moderne est préférable : la cage à porcs repose sur une correspondance fixe, facilement étudiable à partir de messages connus.
À ne pas confondre
La cage à porcs n'est pas un chiffrement par substitution à alphabet variable. Le critère qui les sépare est la stabilité de la correspondance : dans la cage à porcs, une lettre donnée conserve le même symbole dans toute la clé et tout le message ; dans une substitution à alphabet variable, cette correspondance peut changer selon la position ou une règle supplémentaire.
Elle ne doit pas non plus être confondue avec une écriture décorative faite de signes géométriques. Un dessin relève de la cage à porcs seulement si une clé associe systématiquement les lettres aux portions de grille ou d'étoile, avec la convention éventuelle des points.
Limites et pièges
Un symbole seul ne permet pas toujours de retrouver une lettre. Si la clé ou la convention de répartition manque, le lecteur peut reconnaître une forme de grille ou d'étoile sans pouvoir établir l'association exacte. Il faut alors retrouver la clé avant de décoder.
Le point ajouté n'est pas un signe de ponctuation du message. Il distingue une forme appartenant à une autre série de lettres. Le supprimer ou le déplacer peut donc conduire à une autre lettre ; il faut conserver sa présence et sa position telles qu'elles sont définies par la clé.
Enfin, monoalphabétique ne signifie pas invulnérable. La correspondance fixe laisse des régularités observables dans un message assez long. L'usage historique et récréatif mentionné dans la source ne doit donc pas être présenté comme une garantie de confidentialité contemporaine.
Pour aller plus loin
Pour replacer la cage à porcs dans la famille des techniques étudiées, la fiche chiffrement par substitution présente le principe général qui consiste à remplacer des éléments du message par d'autres signes. Elle aide à distinguer la règle monoalphabétique de la forme géométrique particulière de la cage à porcs.
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