# Kryptoanalýza klasických šifer

### Ústav telekomunikací, FEKT VUT Brno

## Klasické šifrové systémy

Šifrovací systémy se v základu rozdělují do dvou kategorií: substituce a transpozice.

Substituční šifra je historicky starší, její kořeny spadají až do roku 1900 př.n.l. Spočívá v nahrazení každého znaku (nebo skupin znaků) otevřeného textu jiným znakem (skupinou) textu šifrovaného. Pro tento převod lze použít jednu nebo více abeced (např. pro každý znak jinou abecedu).
Substitučních metod existuje celá řada, v klasické kryptografii se nejvíce používají zejména tyto čtyři typy: monoalfabetická substituce, polyalfabetická substituce, homofonní substituce a substituce polygramová.

Při transpozici se jednotlivá písmena otevřeného textu nemění, ale posouvají na jiné místo v textu šifrovém podle určitých pravidel - jedná se vlastně o přesmyčku otevřeného textu. Díky tomu dojde k přerušení některých vazeb mezi znaky, což stěžuje luštění. Tato šifra nemění frekvenci výskytu původních znaků, pouze mění jejich pozici - z toho mj. vyplývá, že poměr samohlásek a souhlásek je v šifrovém textu zachován (pro český jazyk je to cca 2:3), čehož se při luštění často využívá. Nejjednodušším transpozičním systémem je jednoduchá sloupcová transpozice (někdy nazývaná zkráceně jednoduchá transpozice) dále se používají dvojitá transpozice, úhlopříčkově - sloupcová transpozice atd.

Kódová kniha je v podstatě slovník, který nahrazuje vybraná slova či věty otevřeného textu různě složitými kódy. Obvykle obsahuje nejčetnější výrazy (fráze), používané v daném kontextu (jistě bude tedy odlišná kódová kniha vojenská a diplomatická). Každý výraz má většinou několik možností zakódování a šifrant si náhodně vybírá, kterou z nich použije. Kódová kniha se nejčastěji používá ve spojení s jinými šifrovacími metodami. Za krajní případ použití kódové knihy lze považovat překlad zprávy do jiného jazyka pomocí kódové knihy - slovníku. V některých případech se však i tato možnost využívala pro šifrování - např. během 2.světové války, kdy si americká armáda předávala některé zprávy pomocí indiánů z kmene Navajo.