Szyfry monoalfabetyczne

RODZAJE SZYFRÓW MONOALFABETYCZNYCH

</span></p>

Szyfry monoalfabetyczne są najprostszymi sposobami szyfrowania danych. Ogólna zasada szyfrów monoalfabetycznych polega na zastępowaniu jakiegoś znaku zawsze na odpowiadający mu według tablicy naszego szyfru.

Najprostszym i najstarszym przykładem takiego szyfru jest dość znany szyfr Cezara, w którym każdą z liter zamieniamy na literę położoną o 3 pozycje dalej w alfabecie. Więc tak zaszyfrowane słowo "mamut" będzie miało formę "pdpxw". Bardziej ogólnie ten typ szyfru nazywa się ROT-k, w którym k stanowi liczbę o którą przesuwamy litery w alfabecie, więc szyfr Cezara można nazwać ROT-3 (i tu mam problem, bo według niektórych książek Szyfr Cezara to ROT-13, a nie ROT-3). W naszym wypadku można przyjąć, że liczba k (ta o którą przesuwamy litery) jest rodzajem klucza rozszyfrowującego.

Kolejnym ulepszeniem tego rodzaju szyfrów jest przyporządkowywanie każdemu znakowi testu źródłowego pewnego innego znaku z tablicy szyfrowej. Przykładową tablicą może być np.. (dla liter)
<font face="courier new">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
q w e r t y u i o p a s d f g h j k l z x c v b n m</span>
Systemy tego typu nazywa się czasami ogólnie podstawieniem monoalfabetycznym. Kluczem jest w tym wypadku ciąg 26 (oczywiście dotyczy to języka angielskiego) liter odpowiadający zaszyfrowanej postaci całego alfabetu. Przy zastosowaniu powyższego klucza słowo "mamut", zostanie zaszyfrowane jako "dqdxe".

SPOSOBY ROZSZYFROWYWANIA

</span>

Opiszę tu dwa sposoby na rozszyfrowywanie szyfrów monoalfabetycznych, do obu jednak jest potrzebna jakaś ilość zaszyfrowanych tekstów, a im dłuższych tym lepiej.

Pierwszy sposób opiera się na tym, że w naszym języku pewne litery występują częściej niż inne. Na przykłada w j. angielskim (nie udało mi się znaleźć polskich danych) najczęstszą występującą literą jest e, następne w kolejności są t, o, a, n, i, r, s, h, d, l, c, f, u, m, p, y, w, g, b, v, k, x, j, q i z, najczęściej występującymi digramami są : th, in, er, re, an, he, ar, en, ti, te, at, on, ha , ou, it, es, st, or, nt, hi, ea, ve, co, de, ra, ro, a najczęstszymi trigramami są: the, ing, and, ion, ent, for, tio, ere, her, ate, ver, ter, tha, ati, hat, ers, his, res, ill, are, con, nce, all, eve, ith, ted (dane z różnych książek o matematyce). Aby więc rozszyfrować szyfr należy obliczyć średnią częstość występowania znaków (stąd najlepiej mieć sporo tekstu zaszyfrowanego, wtedy jest dokładniejszy pomiar). Zakładamy więc teraz hipotezę (przyjmujemy oczywiście, że tekst został napisany po angielsku), że najczęściej występującą literą jest jest e, a kolejną t. Teraz należy wyszukać najczęściej występujący trigram występujący w postaci tXe i możemy przyjąć, że literą X jest h. Postępując dalej według tego wzorca można w końcu rozszyfrować cały dokument.

Drugim sposobem na rozszyfrowywanie szyfru monoalfabetycznego może być zgadywanie znaczenia wyrazów i fraz. Na przykład jeśli zaszyfrowany tekst jest informacją techniczną firmy elektronicznej, możemy się spodziewać, że wystąpi tam wyraz "elektryczny". Możemy łatwo stwierdzić, że pierwsza i druga litera jest taka sama, a 7 i ostatnia też są takie same. Teraz wyszukujemy w teksie frazy X?X???Y???Y. Jeśli znajdziemy taką frazę możemy dalej się upewniać, czy jest to właśnie to, a później na tej podstawie (i tym sposobem) dalej rozszyfrowywać cały tekst.

[DODATEK] CZĘSTOTLIWOŚĆ (PRAWDOPODOBIEŃSTWO) WYSTĘPOWANIA LITER W JĘZYKU POLSKIM:
(Dane zebrane przy pomocy mojego programu na tekscie liczącym 294256 samych liter i odstępów. Z tego powodu nie mogę zagwarantować 100% poprawności tych danych.) <font face="courier new">

A-0,07505710</font>	I-0,07251509</font>	R-0,03533318</font>
Ą-0,01022919</font>	J-0,01795036</font>	S-0,03422530</font>
B-0,01344068</font>	K-0,02663327</font>	Ś-0,00736094</font>
C-0,03224403</font>	L-0,01870140</font>	T-0,03345386</font>
Ć-0,00484952</font>	Ł-0,02248042</font>	U-0,01897667</font>
D-0,02822372</font>	M-0,02515837</font>	V-0,00042480</font>
E-0,06543622</font>	N-0,04647314</font>	W-0,03707656</font>
Ę-0,01081371</font>	Ń-0,00100593</font>	X-0,00013594</font>
F-0,00183854</font>	O-0,06363846</font>	Y-0,03364417</font>
G-0,01223085</font>	Ó-0,00616470</font>	Z-0,05051044</font>
H-0,00823093</font>	P-0,02662308</font>	_-0,15023993</font>
ż-0,00787070	ź-0,00076124

</span> _-0,15023993 - to poprostu odstęp


[DODATEK] PRZYKŁAD (de)KODERA ALGORYTMU ROT-13 W BCB:

void__fastcallTForm1::Button1Click(TObject*Sender)
{
    Stringtext = Edit1->Text;
    Stringtab1="ABCDEFGHIJKLMabcdefghijklm";
    Stringtab2="NOPQRSTUVWXYZnopqrstuvwxyz";

    for(inti=1;i<text.Length()+1;i++)
    {
        booljest=false;

        for(intj=1;j<tab1.Length();j++)
        {
            if(text.SubString(i,1)==tab1.SubString(j,1))
            {
                jest=true;
                text=text.delete(i,1);
                text=text.Insert(tab2.SubString(j,1),i);
                break;
            }
       }

       if(jest==false)

           for(intj=1;j<tab2.Length();j++)
          {
              if(text.SubString(i,1)==tab2.SubString(j,1))
              {
                  text=text.delete(i,1);
                  text=text.Insert(tab1.SubString(j,1),i);
                  break;
              }
          }
    }

    Edit1->Text=text;

}