Förskjutningschiffer

Ett substitutionsciffer är en form av kryptografi.

I ett substitutionschiffer används en regel för att ändra varje bokstav i meddelandet, en i taget. Regeln säger att varje bokstav ska ersättas (eller "ersättas") med en annan bokstav i alfabetet.

I denna tabell ges till exempel en regel för ett substitutionschiffer:

Med hjälp av denna regel ändras meningen "Jack och Jill gick uppför backen" till "Etar tzn Evmm gkzc dw cuk uvmm". Caesar-chiffret är ett exempel på ett substitutionschiffer.

Substitutionskiffer är inte tillräckligt säkra för att användas för viktiga meddelanden. Substitutionskoder kan brytas genom en idé som kallas frekvensanalys. Vissa bokstäver är vanligare än andra i engelska meningar: E är vanligast, sedan T, sedan A och så vidare. Ett meddelande som har ändrats genom ett substitutionschiffer kommer att ha olika vanliga bokstäver, men detta ger en antydan om regeln. De vanligaste bokstäverna i det ändrade meddelandet är sannolikt de vanligaste bokstäverna i engelska. Att knäcka kryptogram (meddelanden som är dolda med ett substitutionsschiffer) är ett vanligt pussel som ofta förekommer i tidningar.

Exempel

Antag att det ändrade meddelandet är:

LIVITCSWPIYVEWHEVSRIQMXLEYVEOIEWHRXEXIPFEMVEWHKVSTYLXZIXLIKIIXPIJVSZEYPERRGERIM WQLMGLMXQERIWGPSRIHMXQEREKIETXMJTPRGEVEKEITREWHEXXLEXXMZITWAWSQWXSWEXTVEPMRXRSJ GSTVRIEYVIEXCVMUIMWERGMIWXMJMGCSMWXSJOMIQXLIVIQIVIXQSVVSTWHKPEGARCSXRWIEVSWIIBXV IZMXFSJXLIKEGAEWHEPSWYSWIWIEVXLISXLIVXLIRGEPIRQIVIIBGIIHMWYPFLEVHEWHYPSRRFQMXLE PPXLIECCIEVEWGISJKTVWMRLIHYSPHXLIQIMYLXSJXLIMWRIGXQEROIVFVIZEVAEKPIEWHXEAMWYEPP XLMWYRMWXSGSWRMHIVEXMSWMGSTPHLEVHPFKPEZINTCMXIVJSVLMRSCMWMSWVIRCIGXMWYMXXLIYSPH KTY

I det här exemplet används stora bokstäver för okända bokstäver och små bokstäver för bokstäver som vi känner till eller kan gissa oss till.

Genom att räkna bokstäverna ser vi att den vanligaste bokstaven är I, som vi antar är ett e. X är också ganska vanligt, och XLI förekommer många gånger; vi antar att detta är den vanligaste gruppen med tre bokstäver på engelska.

E är den näst vanligaste bokstaven. Vi har redan en gissning för e och t, så vi gissar att E är a. Vi har nu:

heVeTCSWPeYVaWHaVSReQMthaYVaOeaWHRtatePFaMVaWHKVSTYhtZetheKeetPeJVSZaYPaRRGaReM WQhMGhMtQaReWGPSReHMtQaRaRaKeaTtMJTPRGaVaVaKaeTRaWHatthattMZeTWAWSQWtSWatTVaPMRtRSJ GSTVReaYVeatCVMUeMWaRGMeWtMJMGCSMWtSJOMeQtheVeQeQeVetQSVSTWHKPaGARCStRWeaVSWeeBtV eZMtFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeaVtheStheVtheVtheRGaPeRRQeVeeBGeeHMWYPFhaVHaWHYPSRRFQMtha PPtheaCCeaVaWGeSJKTVWMRheHYSPHtheQeMYhtSJtheMWReGtQaROeVFVeZaVAaKPeaWHtaAMWYaPP thMMWYRMWtSGSWRMHeVatMSWMGSTPHhaVHPFKPaZeZeNTCMteVJSVhMRSCMWMSWWVVeRCeGtMWYMttheYSPH KTY

Vi kan nu göra ytterligare några gissningar: heVe kan vara here, Rtate kan vara state och atthattMZe kan vara atthattime. Genom att fylla i dessa gissningar får vi:

hereTCSWPeYraWHarSseQithaYraOeaWHstatePFairaWHKrSTYhtmetheKeetPeJrSmaYPassGasei WQhiGhitQaseWGPSseHitQasaKeaTtiJTPsGaraKaeTsaWHatthattimeTWAWSQWtSWatTraPistsSJ GSTrseaYreatCriUeiWasGieWtiJiGCSiWtSJOieQthereQeretQSrSTWHKPaGAsCStsWearSWeeBtr emitFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeartheStherthesGaPesQereeBGeeHiWYPFharHaWHYPSssFQitha PPtheaCCearaWGeSJKTrWisheHYSPHtheQeiYhtSJtheiWseGtQasOerFremarAaKPeaWHtaAiWYaPP thiWYsiWtSGSWsiHeratiSWiGSTPHharHPFKPameNTCiterJSrhisSCiWiSWresCeGtiWYittheYSPH KTY

Detta gör att vi kan göra fler gissningar, som leder till fler, tills vi har gissat allt:

Här pålegrandarose med grav och ståtlig luft och tog med sig betan från en glasburk i vilken den var innesluten.Det var en vacker karabé och vid den tiden okända naturforskare.Naturvetare som naturligtvis fick stora priser i vetenskaplig mening.Det fanns också runtomkring svarta prickar, som Nearonextr på ryggen och längs den andra sidan av ryggenoch skalen var överdrivet hårda och blanka med en hårda och glansiga skiktet av brännskador och vikten av insekten var mycket anmärkningsvärd och om man tar allt i beaktande kan man knappast klandra Jupiter för hans åsikt om den gyllene insekten.

Nu kan vi infoga mellanslag och interpunktion:

Här på le grand reste sig upp med en allvarlig och ståtlig ton och gav mig skalbaggen från
en glasskåp där den var innesluten. Det var en vacker scarabaeus och
vid den tiden naturligtvis okänd för naturforskare; ett stort pris ur vetenskaplig
synvinkel. Det fanns två runda svarta fläckar nära ryggens ena ände och
en lång fläck nära den andra. Skallarna var oerhört hårda och glansiga och
såg ut som bränt guld. Insektens vikt var mycket anmärkningsvärd
och med tanke på allt detta kan jag knappast klandra Jupiter för
hans åsikt om den. (Guldbaggen)

Om vi hade gissat fel skulle vi ha fått reda på det vid något tillfälle och kunnat gå tillbaka och göra en ny gissning.

Frågor och svar

F: Vad är ett substitutionschiffer?

S: Ett substitutionschiffer är en typ av kryptografi där en regel används för att ersätta varje bokstav i ett meddelande med en annan bokstav från alfabetet.

F: Hur fungerar ett substitutionschiffer?

S: I ett substitutionschiffer används en regel för att ersätta varje bokstav i meddelandet med en annan bokstav från alfabetet, en i taget.

F: Vad är ett exempel på en tabell som används i ett substitutionschiffer?

S: Tabellen i texten ger en regel för ett substitutionschiffer som kan användas för att ersätta varje bokstav med en annan bokstav från alfabetet.

F: Vad är Caesar-chiffret?

S: Caesar-chiffret är ett exempel på ett substitutionschiffer.

F: Är substitutionschiffer tillräckligt säkra för viktiga meddelanden?

S: Nej, substitutionschiffer är inte tillräckligt säkra för att användas för viktiga meddelanden.

F: Hur kan substitutionschiffer brytas?

S: Substitutionschiffer kan knäckas med hjälp av frekvensanalys, där man letar efter vanliga bokstäver i det ändrade meddelandet som sannolikt är de vanligaste bokstäverna på engelska.

F: Vad är ett vanligt pussel som går ut på att knäcka kryptogram?

S: Att knäcka kryptogram, som är meddelanden dolda med ett substitutionschiffer, är ett vanligt pussel som ofta hittas i tidningar.