背景

普莱费尔密码（英文：Playfair cipher 或 Playfair square）是一种使用一个关键词方格来加密字符对的加密法，1854年由一位名叫查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）的英国人发明。

基本原理

Playfair算法基于一个5*5的字母矩阵，该矩阵使用一个关键词构造，方法是按从左到右、从上到下顺序，填入关键词的字母(去除重复字母)后，将字母表其作余字母填入。

它依据一个5x 5的正方形组成的密码表来编写，密码表里排列有25个字母。如果一种语言字母超过 25 个，可以去掉使用频率最少的一个。如，法语一般去掉w或k，德语则是把i和j合起来当成一个字母看待。英语中z使用最少，可以去掉它。

操作步骤

①构造一个基于5×5的字母矩阵

②该矩阵使用一个关键词（密钥）来构建

③然后从左到右、从上到下；依次填入密钥的字母（注意：密钥中重复的字母不填），然后再以字母表顺序依次填入其他字母

④字母 I 和 J 算作一个字母

例如：取关键字(密钥)：monarchy，则字母矩阵为下图所示(矩阵只能放25个字母，I与J同)

加密规则

Playfair加密算法是先将明文按两个字母一组进行分组，然后在矩阵中找对应的密文。

取密文的规则如下：

若明文出现相同字母在一组，则在重复的明文字母中插入一个填充字母(eg:z)进行分隔后重新分组(eg: balloon被重新分组为ba lz lo on)
若分组到最后一组时只有一个字母，则补充字母z
若明文字母在矩阵中同行，则循环取其右边下一个字母为密文(矩阵最右边的下一个是最左边的第一个)(eg: ar被加密为RM)
若明文字母在矩阵中同列，则循环取其下边下一个字母为密文(矩阵最下边的下一个是最上边的第一个)(eg: mu被加密为CM)
若明文字母在矩阵中不同行不同列，则取其同行且与同组另一字母同列的字母为密文(eg: hs被加密为BP，ea被加密为IM或JM)

总结：同行、同列的明文则向右、向下位移一位得到的字母作为密文输出

不同行不同列的明文则取其同行同列交互的字母作为密文输出

注意：若关键词（密钥）中出现相同的字母时，则需要去掉重复的密钥（如果有重复则跳过）

例如：关键词（密钥）是：PLAYFAIR IS A DIGRAM CIPHER

然后按照上述方式进行变换加密

接下来就以具体的题目来进行分析：

①从题目中知道关键字（密钥）：encrypt 之后，然后构造5×5的矩阵

e	n	c	r	y
p	t	a	b	d
f	g	h	i/j	k
l	m	o	q	s
u	v	w	x	y

②然后根据上述的加密规则：

明文：mata 两两进行分组➡ma ta

此时 ma 在不同行不同列对应的密文为：ot

ta 在同行对应密文为：ab

综上：mata对应的密文为：otab

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