Substitutieversleuteling

Een substitutiecijfer is een vorm van cryptografie.

In een substitutiecijfer wordt een regel gebruikt om elke letter van het bericht te veranderen, één voor één. De regel zegt elke letter te vervangen (of "substitueren") door een andere letter uit het alfabet.

Deze tabel geeft bijvoorbeeld een regel voor een substitutiecijfer:

Met deze regel wordt de zin "Jack and Jill went up the hill" veranderd in "Etar tzn Evmm gkzc dw cuk uvmm". Het Caesar-cijfer is een voorbeeld van een substitutiecijfer.

Substitutie cijfers zijn niet veilig genoeg om te gebruiken voor belangrijke berichten. Substitutievercijferingen kunnen gekraakt worden door een idee dat frequentie-analyse heet. Sommige letters komen meer voor dan andere in Engelse zinnen: E is de meest voorkomende, dan T, dan A, enzovoort. Een bericht dat veranderd is door een substitutiecijfer zal verschillende gewone letters hebben, maar dit geeft een hint over de regel. De meest voorkomende letters in het gewijzigde bericht zijn waarschijnlijk de meest voorkomende letters in het Engels. Het breken van cryptogrammen (berichten verborgen met een substitutiecijfer) is een veel voorkomende puzzel die vaak in kranten te vinden is.

Voorbeeld

Stel dat het gewijzigde bericht is:

LIVITCSWPIYVEWHEVSRIQMXLEYVEOIEWHRXEXIPFEMVEWHKVSTYLXZIXLIKIIXPIJVSZEYPERRGERIM WQLMGLMXQERIWGPSRIHMXQEREKIETXMJTPRGEVEKEITREWHEXXLEXXMZITWAWSQWXSWEXTVEPMRXRSJ GSTVRIEYVIEXCVMUIMWERGMIWXMJMGCSMWXSJOMIQXLIVIQIVIXQSVSTWHKPEGARCSXRWIEVSWIIBXV IZMXFSJXLIKEGAEWHEPSWYSWIWIEVXLISXLIVXLIRGEPIRQIVIIBGIIHMWYPFLEVHEWHYPSRRFQMXLE PPXLIECCIEVEWGISJKTVWMRLIHYSPHXLIQIMYLXSJXLIMWRIGXQEROIVFVIZEVAEKPIEWHXEAMWYEPP XLMWYRMWXSGSWRMHIVEXMSWMGSTPHLEVHPFKPEZINTCMXIVJSVLMRSCMWMSWVIRCIGXMWYMXXLIYSPH KTY

In dit voorbeeld worden hoofdletters gebruikt voor onbekende letters, en kleine letters voor letters die we kennen of kunnen raden.

Als we de letters tellen, zien we dat de meest voorkomende I is, waarvan we denken dat het een e is. X komt ook veel voor, en XLI komt veel voor; we denken dat dit de meest voorkomende drielettergroep in het Engels is.

E is de op één na meest voorkomende letter. We hebben al een gokje voor e en t, dus we gokken dat E a is. We hebben nu:

heVeTCSWPeYVaWHaVSReQMthaYVaOeaWHRtatePFaMVaWHKVSTYhtZetheKeetPeJVSZaYPaRRGaReM WQhMGhMtQaReWGPSReHMtQaRaKeaTtMJTPRGaVaKaeTRaWHatthattMZeTWAWSQWtSWatTVaPMRtRSJ GSTVReaYVeatCVMUeMWaRGMeWtMJMGCSMWtSJOMeQtheVeQeVetQSVSTWHKPaGARCStRWeaVSWeeBtV eZMtFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeaVtheStheVtheRGaPeRQeVeeBGeeHMWYPFhaVHaWHYPSRRFQMtha PPtheaCCeaVaWGeSJKTVWMRheHYSPHtheQeMYhtSJtheMWReGtQaROeVFVeZaVAaKPeaWHtaAMWYaPP thMWYRMWtSGSWRMHeVatMSWMGSTPHhaVHPFKPaZeNTCMteVJSVhMRSCMWMSWVeRCeGtMWYMttheYSPH KTY

We kunnen nu nog wat meer gissingen doen: heVe kan hier zijn; Rtate kan staat zijn, en atthattMZe zou atthattime kunnen zijn. Als we deze gissingen invullen, krijgen we:

hierTCSWPeYraWHarSseQithaYraOeaWHstatePFairaWHKrSTYhtmetheKeetPeJrSmaYPassGasei WQhiGhitQaseWGPSseHitQasaKeaTtiJTPsGaraKaeTsaWHatthattimeTWAWSQWtSWatTraPistsSJ GSTrseaYreatCriUeiWasGieWtiJiGCSiWtSJOieQthereQeretQSrSTWHKPaGAsCStsWearSWeeBtr emitFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeartheStherthesGaPesQereeBGeeHiWYPFharHaWHYPSssFQitha PPtheaCCearaWGeSJKTrWisheHYSPHtheQeiYhtSJtheiWseGtQasOerFremarAaKPeaWHtaAiWYaPP thiWYsiWtSGSWsiHeratiSWiGSTPHharHPFKPameNTCiterJSrhisSCiWiSWresCeGtiWYittheYSPH KTY

Zo kunnen we meer gissingen doen, die tot meer leiden, tot we alles geraden hebben:

hiernaartoebrachteengrootegastariefmetagraveenstatigeluchtenbrachtdebietuitdeglasvitrinewaarinhijwasingeslotenhetwaseenmooiecarabaeusenopdatmomentonbekendbijnatuurwetenschappers,die natuurlijkeengroteprijsverdiendenuitwetenschappelijkoogpunt.Erwarenrondomzwartevlekkennaardextrede de ruggengraat en de andere schubben waren uitzonderlijkhard englanzendmeteenlittekenvandeverbranding washetgewichtvanhetinsectzeeropmerkelijken allesin aanmerking genomenkannikjupiternietverwijtenvoorzijnopvattingoverhetgoudwantsje

Op dit punt kunnen we spaties en interpunctie invoegen:

Hier stond op le grand op met een ernstige en statige air en bracht mij de kever uit
een glazen kast waarin hij was opgesloten. Het was een prachtige scarabaeus en in
die tijd natuurlijk onbekend bij naturalisten; wetenschappelijk gezien een grote prijs
. Er waren twee ronde zwarte vlekken aan het ene uiteinde van de rug en
een lange aan het andere uiteinde. De schubben waren buitengewoon hard en glanzend met al
het uiterlijk van gepolijst goud. Het gewicht van het insect was zeer opmerkelijk
en alles in overweging nemende kon ik het Jupiter
nauwelijks kwalijk nemen dat hij er zo
over dacht.
(De goudwants)

Als we een verkeerde gok hadden gedaan, zouden we daar op een gegeven moment achter zijn gekomen, en konden we teruggaan en een nieuwe gok doen.

Vragen en antwoorden

V: Wat is een substitutiecijfer?


A: Een substitutiecijfer is een type cryptografie waarbij een regel gebruikt wordt om elke letter van een bericht te vervangen door een andere letter uit het alfabet.

V: Hoe werkt een substitutiecijfer?


A: In een substitutiecijfer wordt een regel gebruikt om elke letter van het bericht één voor één te vervangen door een andere letter uit het alfabet.

V: Wat is een voorbeeld van een tabel die gebruikt wordt in een substitutiecijfer?


A: De tabel in de tekst geeft een regel voor een substitutiecijfer dat gebruikt kan worden om elke letter te vervangen door een andere letter uit het alfabet.

V: Wat is het Caesar cijfer?


A: Het Caesar cijfer is een voorbeeld van een substitutiecijfer.

V: Zijn substitutiecijfers veilig genoeg voor belangrijke berichten?


A: Nee, substitutiecijfers zijn niet veilig genoeg om te gebruiken voor belangrijke berichten.

V: Hoe kunnen substitutiecijfers gebroken worden?


A: Substitutiecijfers kunnen gebroken worden met behulp van frequentieanalyse, waarbij gezocht wordt naar veel voorkomende letters in het veranderde bericht die waarschijnlijk de meest voorkomende letters in het Engels zijn.

V: Wat is een veelvoorkomende puzzel waarbij cryptogrammen gebroken moeten worden?


A: Het breken van cryptogrammen, dat zijn berichten die verborgen zijn met een substitutiecijfer, is een veel voorkomende puzzel die vaak in kranten te vinden is.

AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3