у прикладі, то частоти появи літер у зашифрованому тексті були б ще ближче до частот появи літер у англійською або німецькою алфавіті і розшифровка була б ще простіше. Тому просту заміну використовують рідко і лише в тих випадках, коли шіфруемий текст короткий.
Шифр ​​Цезаря
Є приватним випадком шифру простої заміни (Одноалфавітной підстановки). При шифруванні вихідного тексту кожна буква замінялася на іншу букву того ж алфавіту шляхом зміщення по алфавіту від вихідної букви на К букв. При досягненні кінця алфавіту виконувався циклічний перехід до його початку. Цезар використовував шифр заміни при зміщенні К = 3. Наприклад, послання Цезаря VENI VIDI VICI (в перекладі на російську означає "Прийшов, Побачив, Переміг "), спрямоване його другу Аминте після перемоги над понтійським царем Фарнаком, сином Мітрідата, виглядало б у зашифрованому вигляді так:
YHQL YLGL YLFL
Водночас, такий шифр заміни можна задати таблицею підстановок, яка містить відповідні пари букв відкритого тексту і шифртекста. p> Розглядаючи алфавіт криптосистеми як безліч цілих чисел Z m , ми можемо записати функцію шифрування Е k для k = 3 у шифрі Цезаря як
Е k : x в†’ ( X + 3) mod m , " x ГЋ Z m ,
де x - числовий код букви відкритого тексту;
x + 3 - числовий код відповідної букви шифртекста;
m - кількість символів в алфавіті. p> Для підвищення стійкості шрифту використовують поліалфавітних підстановки, в яких для заміни символів вихідного тексту використовуються символи кількох алфавітів. Відомо кілька різновидів поліалфавітних підстановки, найбільш відомими з яких є одно- (Звичайна) і багатоконтурна. p> При поліалфавітних одноконтурної звичайної підстановці для заміни символів вихідного тексту використовується кілька алфавітів, причому зміна алфавітів здійснюється послідовно і циклічно, тобто перший символ замінюється відповідним символом першого алфавіту, другий - Символом другого алфавіту і т.д.
Шифр ​​Цезаря з ключовим словом
Цей шифр також є одноалфавітним. Особливістю його є використання ключового слова для зміщення і зміни порядку символів в алфавіті підстановки. p> Ключове слово записується під літерами алфавіту, починаючи з літери, числовий код якої збігається з обраним числом k . Необхідно, щоб всі букви ключового слова були різні (інакше можна повторювані букви виключити). Букви алфавіту підстановки, що не увійшли до ключове слово, записуються після ключового слова в алфавітному порядку. Виходить підстановка для кожної букви довільного повідомлення. <В
Приклад. Правило підстановки для k = 3 і ключа В«інформаціяВ»:
вихідний текст: абвгдежзійклмнопрстуфхцч ...
шифрований текст: еюінформацябвгдежзйклоп ...
Безсумнівним достоїнством системи Цезаря з ключовим словом є те, що кількість можливих ключових слів практично невичерпно. Недоліком цієї системи є можливість злому шифртекста на основі аналізу частот появи літер. p> Шифр ​​Цезаря многоалфавитной.
На відміну від простого шифру Цезаря, многоалфавитной утворюється безліччю одноалфавітних підстановок, що визначаються функціями шифрування Е k для різних значень ключа k , причому 0 < k < m , де m - кількість символів алфавіту. p> Відповідно з цією системою буква x ГЋ Z m відкритого тексту перетворюється на букву y ГЋ Z m шифртекста згідно з наступним правилом:
Е k : Y = ( x + k ) mod m ,
де x - числовий код букви відкритого тексту; y -Числовий код відповідної букви шифртекста. p> Концепція, закладена в систему шифрування Цезаря, виявилася дуже плідною, про що свідчать її численні модифікації.
Шифри складної заміни
Шифри складної заміни називають многоалфавитной. Многоалфавитная підстановка послідовно і циклічно змінює використовувані алфавіти. При r -алфавітній підстановці символ х 0 вихідного повідомлення замінюється символом з алфавіту В 0 , символ х 1 символом з алфавіту B 1 , і так далі, символ х r-1 замінюється символом з алфавіту B r-1 , символ х r замінюється символом знову з алфавіту В 0 , і т.д.
Загальна схема многоалфавитной підстановки (r = 4):
Вхідний символ х 0 х 1 х 2 х 3 х 4 х 5 х 6 х ...
