Jednoduchá zámena
(Jednoduchá monoalfabetická substitučná šifra)
Tento spôsob šifrovania sa tiež podobá Caesarovej šifre. Každé písmenko sa nahrádza iným, ale zámena písmenka za iné písmenko je väčšinou náhodná. Tzn., že existuje 26! > 4 . 1026 rôznych kombinácií pri použití medzinárodnej abecedy s 26 písmenkami.
Príklad:
A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
F | G | D | E | W | Q | X | C | H | K | O | P | N | J | R | I | A | Z | B | U | L | Y | M | S | T | V |
Ak niekto chce takúto správu rozlúštiť, tak vyskúšanie všetkých možností by bolo dosť nepraktické. V prípade, že by počítač vyskúšal miliardu možností za sekundu, trvalo by mu to niekoľko sto miliónov rokov. Výhodné je v tomto prípade použiť frekvenčnú analýzu.
Ak o zašifrovanom (šifrovom, šifrovanom) texte vieme, že bol zašifrovaný jednoduchou zámenou (jednoduchou monoalfabetickou substitučnou šifrou) a vieme, v akom jazyku je napísaný, môžeme pri dešifrovaní použiť frekvenčnú analýzu, ktorá je založená na využívaní frekvencie písmen v jednotlivých jazykoch. V nasledujúcej tabuľke je frekvencia písmen v angličtine, nemčine, francúzštine, češtine a slovenčine (čísla sú uvedené v percentách).
Písmeno | Angl. | Franc. | Nem. | Češ. | Slov. |
---|---|---|---|---|---|
A | 7,96 | 7,68 | 5,52 | 8,99 | 9,49 |
B | 1,60 | 0,80 | 1,56 | 1,86 | 1,90 |
C | 2,84 | 3,32 | 2,94 | 3,04 | 3,45 |
D | 4,01 | 3,60 | 4,91 | 4,14 | 4,09 |
E | 12,86 | 17,76 | 19,18 | 10,13 | 9,16 |
F | 2,62 | 1,06 | 1,96 | 0,33 | 0,31 |
G | 1,99 | 1,10 | 3,60 | 0,48 | 0,40 |
H | 5,39 | 0,64 | 5,02 | 2,06 | 2,35 |
I | 7,77 | 7,23 | 8,21 | 6,92 | 6,81 |
J | 0,16 | 0,19 | 0,16 | 2,10 | 2,12 |
K | 0,41 | 0,00 | 1,33 | 3,44 | 3,80 |
L | 3,51 | 5,89 | 3,48 | 4,20 | 4,56 |
M | 2,43 | 2,72 | 1,69 | 2,99 | 2,97 |
N | 7,51 | 7,61 | 10,20 | 6,64 | 6,34 |
O | 6,62 | 5,34 | 2,14 | 8,39 | 9,34 |
P | 1,81 | 3,24 | 0,54 | 3,54 | 2,87 |
Q | 0,17 | 1,34 | 0,01 | 0,00 | 0,00 |
R | 6,83 | 6,81 | 7,01 | 5,33 | 5,12 |
S | 6,62 | 8,23 | 7,07 | 5,74 | 5,94 |
T | 9,72 | 7,30 | 5,86 | 4,98 | 5,06 |
U | 2,48 | 6,05 | 4,22 | 3,94 | 3,70 |
V | 1,15 | 1,27 | 0,84 | 4,50 | 4,85 |
W | 1,80 | 0,00 | 1,38 | 0,06 | 0,06 |
X | 0,17 | 0,54 | 0,00 | 0,04 | 0,03 |
Y | 1,52 | 0,21 | 0,00 | 2,72 | 2,57 |
Z | 0,05 | 0,07 | 1,17 | 3,44 | 2,72 |
Táto tabuľka by nám výrazne pomohla, ak by sme mali dosť dlhý text, 250 znakov a viac. Ale ani pri dlhších textoch to nemusí platiť. Sú známe prípady, kedy sa rôzni anglickí autori zaobišli bez písmenka e, čo je, ako tabuľka ukazuje, najčastejšie sa vyskytujúce písmenko v angličtine. Dosť veľký problém predstavujú pre kryptoanalytikov krátke texty. Častokrát sa s takýmto textom nedá pohnúť a musíme počkať na ďalšiu správu. Predchádzajúca tabuľka je iba pomôckou a netreba sa na ňu vždy spoliehať. Frekvenčná analýza je súčasťou kryptoanalýzy.