Substitutionschiffer fördelar och nackdelar

Substitutionschiffer innebär att alla alfabetets tecken – a till ö – byts mot en annan bokstav eller symbol. Ett enkelt exempel kan vara att förskjuta alfabetet ett eller flera steg. Om vi exempelvis förskjuter alfabetet tre steg blir resultatet följande: a -> d, b -> e, …, ö -> c
Om vi skulle utnyttja den principen för att kryptera ”lasso” skulle vi få texten ”odvvr”.
Julius Caesar använde denna metod flitigt och metoden kallas emellanåt caesarrullning eller caesarkrypto.

Det finns andra exempel på substitutionschiffer som innebär större säkerhet än att förflytta bokstäver ett bestämt antal steg. Skulle vi exempelvis slumpa fram alfabetet skulle det vara enormt svårt att härleda varje bokstav utan att ha tillgång till den korrekta mallen. Problemet är att ett slumpartat alfabet är svårt att komma ihåg och om det skall spridas bland många blir risken för att någon icke behörig kommer över mallen där slumpalfabetet står skriven. En metod man istället kan utnyttja är att komma överens om ett kodord och om kodordet innehåller färre än 29 tecken (a-ö) kan vi komma överens om att fortsätta i alfabetisk ordning. Exempelvis kan vi använda kodordet default.aspx. Men eftersom vi endast använder a-ö tar vi bort punkten och endast defaultaspx återstår. Eftersom endast en bokstav får förekomma vid ett tillfälle i ett alfabet kommer vi att ta bort de dubbletter som finns. När detta är gjort återstår defaultspx och fyller på med alfabetets återstående bokstäver med start från den sista bokstaven i vårt kodord.

Klartextalfabet

abcdefghijklmnopqrstuvwxyzåäö

Kryptoalfabet

defaultspxyzåäöbcghijkmnoqrvw

Med ovanstående kryptoalfabet skulle texten ”lasso” krypterat bli ”zdhhö”.

Fördelar

Det är ofta väldigt enkelt att utföra både chiffrering och dechiffrering på ett meddelande men fortfarande tämligen svårt för en utomstående utan kryptoalfabetet att dechiffrera.
Med en komplicerad nyckel (slumpalfabet) blir det otroligt många nycklar att testa. Det kan vara oerhört svårt – för att inte säga omöjligt, att knäcka korta meddelanden utan dubbelbokstäver och mellanrum.

Nackdelar

Det är jämförelsevis relativt enkelt att knäcka ett längre substitutionschiffer. Detta Trots att det kan finnas mer än 400 000 000 000 000 000 000 000 000 olika nycklar att testa. En av svagheterna med substitutionschiffer är att bokstäverna hela tiden blir de samma. Om kryptotexten innehåller många ord med dubbelbokstäver kan vi använda detta för att avslöja vilka bokstäver det egentligen rör sig om. Dels ser vi oftast längden på ordet som det berör och vi vet att ll är nästan lika vanligt som tt i svenskan. Med denna information kan vi börja nysta. Den mest kraftfulla metod för att knäcka ett substitutionschiffer är frekvensanalys. Det går till så att man radar upp svenskans alla bokstäver och rangordnar dessa efter hur vanligt förekommande de är i det svenska skriftspråket. Sedan räknar man varje ord i sin kryptotext och sätter in rätt bokstav i rätt ordning. På längre meddelanden är detta extremt effektivt då det oftast räcker med att få fram ett par tecken. När man har löst de fem till tio vanligaste bokstäverna så har man kommit en bra bit på vägen. Många ord går säkerligen att lista ut och då får man fram ytterligare tecken.

Vigenérekryptot

Blaise de Vigenére presenterade 1586 ett polyalfabetiskt substitutionkrypto. Det innebär att man växlar mellan två fördefinerade alfabet under krypteringens gång.
Det innebär det att man inte kan använda frekvensanalys på ett vigenérekrypto eftersom bokstaven a kan representeras av två olika bokstäver.

Vigenérekryptot användes dock aldrig i praktiken eftersom det ansågs vara för komplicerat. Istället användes ett homofoniskt krypto där varje bokstav har en relativ frekvens beroende på hur vanliga de är. Exempelvis så är svenskans ”a” den näst vanligaste bokstaven med en relativ frekvens på ca 9%. Vilket innebär att att den bör representeras av 9 olika tecken. Bokstaven b:s relativa frekvens är 1.3% och bör därför representeras av max 2 bokstäver.

Kommentarer inaktiverade.

%d bloggare gillar detta: