шифр Цезаря


В криптографии шифр Цезаря , также известный как шифр Цезаря , шифр сдвига , код Цезаря или сдвиг Цезаря , является одним из самых простых и широко известных методов шифрования . Это тип шифра замены , в котором каждая буква в открытом тексте заменяется буквой на некоторое фиксированное количество позиций в алфавите . Например, при смещении влево на 3 D будет заменено на A , E станет B и так далее. Метод назван в честь Юлия Цезаря., который использовал его в своей личной переписке. [1]

Шаг шифрования, выполняемый шифром Цезаря, часто включается как часть более сложных схем, таких как шифр Виженера , и до сих пор имеет современное применение в системе ROT13 . Как и все одноалфавитные шифры замены, шифр Цезаря легко взламывается и в современной практике практически не обеспечивает безопасности связи .

Преобразование может быть представлено выравниванием двух алфавитов; шифралфавит — это простой алфавит, повернутый влево или вправо на некоторое количество позиций. Например, вот шифр Цезаря, использующий поворот влево на три позиции, что эквивалентно сдвигу вправо на 23 (в качестве ключа используется параметр сдвига ):

При шифровании человек просматривает каждую букву сообщения в «простой» строке и записывает соответствующую букву в «зашифрованной» строке.

Шифрование также можно представить с помощью модульной арифметики , предварительно преобразовав буквы в числа по схеме A → 0, B → 1, ..., Z → 25. [2] Шифрование буквы x сдвигом n можно описать математически как [3]

(Здесь «mod» относится к операции по модулю . Значение x находится в диапазоне от 0 до 25, но если x + n или x - n не находятся в этом диапазоне, то следует добавить или вычесть 26.)


Действие шифра Цезаря заключается в замене каждой буквы открытого текста другой на фиксированное число позиций вниз по алфавиту. Проиллюстрированный здесь шифр использует сдвиг влево на три, так что (например) каждое вхождение E в открытом тексте становится B в зашифрованном тексте.
Шифр Цезаря назван в честь Юлия Цезаря , который использовал алфавит, в котором при расшифровке сдвигались три буквы влево.
Для шифрования или расшифровки кода можно использовать конструкцию из двух вращающихся дисков с шифром Цезаря.
Распределение букв в типичном образце англоязычного текста имеет характерную и предсказуемую форму. Сдвиг Цезаря «вращает» это распределение, и сдвиг можно определить, исследуя результирующий частотный график.