Шифр простої заміни

Шифрування

Процес шифрування в шифрах простої заміни відбувається шляхом заміни кожного символу вхідного тексту на якийсь інший. При цьому однако­вим символам у відкритому тексті відповідають однакові символи у крипто-тексті, а різним — різні. Ключем є табличка, де вказано, в який саме символ переходить кожен символ відкритого текст.  Наприклад:
абвгґдеєжзиіїйклмнопрстуфхцчшщьюя
йцукенгшщзхїфівапролджєюбьтимсчяґ
При шифруванні кожна буква, яка зустрічається у повідомленні, шукається у верхньому рядку і замінюється відповідним символом з нижнього рядка. Наприклад, слово шифрування перетворюється в изюлєуйппґ. Замість кожної букви алфавіту можна підставляти не тільки букви того ж алфавіту, а й будь-які символи, хоча шифр від цього надійнішим не стає.

Розшифрування

Як легко підрахувати, шифр простої заміни над n-символьним алфавітом має n! ключів. Для n=26 кількість ключів, згідно формули Стірлінга, більша за 1026. Це засвідчує безперспективність брутальної атаки на цей шифр, проте це не означає, що він є надійним. Успішний криптоаналіз шифру простої заміни можливий за допомогою частотного методу. Частота символу у тексті дорівнює кількості його входжень у цей текст, поділеній на загальну кількість букв у тексті. Для кожної мови справджується такий факт: у досить довгих текстах колжна буква зустрічається із приблизно однаковою частотою, залежно від самої букви і незалежно від конкретного тексту. Частотний аналіз не завжди дозволяє однозначно визначити ключ, але радикально скорочує перебір.