Caesarova šifra

První dobře známá šifra, takzvaná substituční šifra, byla použita Juliem Caesarem kolem roku 58 př.nl. Dnes se jí říká Caesarova šifra. Caesar posunul každé písmeno v jeho vojenských příkazech, aby se zdálo, že nedávají smysl. To pro případ, že se dostanou do rukou nepřítele. Představte si, že Alice a Bob chtějí komunikovat a použít při tom Caesarovu šifru. Nejdříve se budou muset v předstihu dohodnout, jaký posun použijí. Například 3. Aby Alice zašifrovala zprávu, tak musí každé písmeno v její zprávě posunout o 3 místa v pořadí abecedy. Takže A nahradí písmenem D, B nahradí E, C nahradí F a tak dále. Tuto nečitelnou nebo šifrovanou zprávu pak pošle Bobovi zcela otevřeně. Pak Bob jednoduše posune každé písmeno o 3 zpět a může si přečíst původní zprávu. Tato jednoduchá šifra byla používána vůdci ještě stovky let po Caesarovi. Avšak zámek je jen tak silný jako jeho nejslabší část. K otevření zámku může lupič využít mechanické chyby nebo získat informace, které usnadní nalezení správné kombinace. Proces otevírání zámku je podobný lámání šifer. Slabina Caesarovy šifry byla zveřejněna po 800 letech arabským matematikem, který se jmenoval Alkindus. Prolomil Caesarovu šifru tím, že využil důležité vlastnosti jazyka, ve kterém je zpráva napsána. Pokud si vezmete text z libovolné knihy a spočítáte výskyt každého písmene v textu, tak pokaždé najdete podobný vzorec. Toto jsou například četnosti výskytu písmen v angličtině. Můžete se na to dívat jako na otisk angličtiny. Tento otisk zanecháváme při komunikaci a ani si to neuvědomujeme. Toto zjištění je velmi prospěšné, pokud chceme šifru prolomit. K prolomení této šifry stačí spočítat výskyt každého písmene v zašifrovaném textu a podívat se o kolik se otisk jazyka posunul. Pokud je v zašifrované zprávě nejčastější písmeno H namísto E, tak je posun pravděpodobně 3. Stačí tedy posun obrátit a odhalíme původní zprávu. Tomuto se říká frekvenční analýza a díky ní už Caesarova šifra není bezpečná.