Kódovanie a šifrovanie

Klasické techniky

Substitučné šifrovacie systémy

Substitučná šifra nahradzuje každý znak otvoreného textu iným znakom šifrovaného textu. Aby príjemca získal otvorený text, musí na zašifrovaný text použit inverznú substitúciu. V klasickej kryptografii existujú štyri typy substitučných šifier:

• Jednoduchá substitučná šifra (monoalfabetická šifra) je taká šifra, v ktorej sa každý znak otvoreného textu nahradzuje príslušným znakom šifrovaného textu.
• Homofónna substitučná šifra sa podobá jednoduchému substitučnému systému. Jeden znak otvoreného textu môže byt nahradený jedným znakom z niekolko možných znakov šifrovaného textu. Znak “A” by mohol byt nahradený napr. 5, 13, 25 alebo 56, “B” napr. 7, 19, 31 alebo 42 atd.
• Polygramová substitučná šifra je taká, v ktorej šifrovanie prebieha medzi skupinami znakov. Napríklad skupina “ABA” môže byt nahradená skupinou “RTQ”, “ABB” skupinou “SLL” atd.
• Polyalfabetická substitučná šifra sa skladá z niekolko jednoduchých šifier. Napríklad túto šifru môže tvorit pät rôznych, jednoduchých substitučných šifier; jednotlivé šifry sú postupne aplikované na jednotlivé po sebe idúce znaky otvoreného textu. Medzi substitučné šifry napríklad patri Caesarova šifra alebo Vernamova šifra.

Transpozičné šifrovacie systémy

Pri transpozičných šifrách sa znaky otvoreného textu nemenia, mení sa iba ich usporiadanie. Pri jednoduchej stlpcovej transpozicnej šifre sa otvorený text zapisuje horizontálne na štvorcekovaný papier a zašifrovaný text sa získava jeho vertikálnym čítaním. Pri dešifrovaní sa šifrovaný text zapíše vertikálne opät na štvorcekovaný list papiera rovnakej šírky a číta sa horizontálne.

Otvorený text:  jednoduchastlpcovatranspozicnasifra
Šifrovaný text:  jloepzdcinocovndaautscrihafanrssatp

Pretože znaky šifrovaného aj otvoreného textu sú rovnaké, bude sa frekvenčný výskyt jednotlivých znakov šifrovaného textu približne rovnat frekvenčnému výskytu znakov v príslušnom národnom jazyku. Navyše je tento systém náročný na pamät a niekedy aj obmedzuje dlžku správ. Sem patria napríklad: Cardanova mriežka, Richelieuova šifra.