Шифр Цезаря

Квадрат Полибия — Википедия

Шифр Цезаря — Википедия
HAL 9000 — Википедия

Шифр Цезаря заменяет каждую букву другой, находящейся в алфавите на некоторое фиксированное число позиций правее. Юлий Цезарь использовал для своей личной переписки следующий алгоритм подстановки: каждая буква исходного сообщения сдвигалась по алфавиту на три позиции, а именно, буква А заменялась на D, В — на Е, и так далее. Буква W превращалась в Z, а X, Y и Z возвращались к А, В и С.

Кодирование и декодирование зашифрованных таким образом сообщений может быть осуществлено с помощью простого устройства

верхний ряд — алфавит открытого сообщения, а нижний — шифроалфавит

Ключ к такому шифру получает название по букве, соответствующей зашифрованному значению буквы А (первой буквы оригинального алфавита).

В случае с только что описанным шифром Цезаря криптоаналитик, который перехватил сообщение и знает используемый алгоритм, но не знает ключ к шифру, должен будет перебрать все возможные сдвиги алфавита, пока не найдет сообщение, имеющее смысл. Для этого он должен будет, в худшем случае, попробовать все возможные ключи или сдвиги. В алфавите, состоящем из n букв, существует n возможных сдвигов, то есть n ключей.

Работа шифра Цезаря может быть проиллюстрирована теорией, которая привычна для математики и в еще большей степени для криптографии — модульной арифметикой, иногда называемой часовой арифметикой.