Základním rozdílem mezi substituční technikou a transpoziční technikou je, že substituční technika nahrazuje písmena prostého textu z jiných písmen, čísel a symbolů. Na druhé straně transpoziční techniky nenahrazují písmeno, nýbrž mění polohu symbolu.
Srovnávací graf
| Základ pro srovnání | Substituční technika | Technika transpozice |
|---|---|---|
| Základní | Nahradí znaky prostého textu jinými znaky, čísly a symboly. | Uspořádá polohu znaků prostého textu. |
| formuláře | Monoalphabetic a polyalphabetic substituční kód. | Bezklíčová a klíčová transpoziční šifra. |
| Změny | Identita znaku se mění, zatímco jeho pozice zůstává nezměněna. | Pozice postavy se mění i přes svou identitu. |
| Nedostatek | Písmeno s nízkou frekvencí může rozpoznat prostý text. | Klávesy v blízkosti správného klíče mohou odhalit prostý text. |
| Příklad | Caesarova šifra | Šifra oplocení plotu |
Definice substituční techniky
Substituční technika zahrnuje nahrazení písmen jinými písmeny a symboly. Zjednodušenějším způsobem se nahrazují znaky prostého textu a na jejich místě se používají jiné náhradní znaky, čísla a symboly. Caesarova šifra používá techniku substituce kde abecedy jsou nahrazené jinými abecedami, které jsou tři pozice dopředu linky. Julius Caesar vymyslel tuto techniku a byl pojmenován po něm jako Caesarova šifra. Například prostý text „HOPE“ bude převeden na „KRSH“ pomocí Caesarovy šifry. Existuje několik substitučních technik vyvinutých po císařské šifře jako Mono-abecední šifra, Homofobní substituční šifra, Polygramová substituční šifra, Polyalphabetic substituční kód, Playfairova šifra a Hillova šifra.
Caesarova šifra byla nejslabší šifrou, ačkoliv vývoj technik dělal novou verzi silnější. Omezení substituční techniky spočívá v tom, že je velmi předvídatelné, pokud je známa překladová tabulka, kterou může být substituce přerušena.
Definice transpoziční techniky
V transpoziční technice zůstává identita znaků nezměněna, ale jejich pozice jsou změněny tak, aby vytvořily ciphertext. Technika transpozice je znázorněna v následujícím příkladu . Zde jsme upravili čtyři řádky textu pomocí transpoziční šifry. Dvourozměrná matice se používá k uspořádání znaků a sloupců jsou zaměněny podle klíče. Klíč slouží k určení, které sloupce musí být zaměněny. Následovat klíč, jak je znázorněno na obrázku, sloupec abecedy číslo 1 je zaměněn na sloupec číslo 3 a abecedy sloupce číslo 2 jsou zaměněny na číslo sloupce 6.
Pro dešifrování ciphertext do prostého textu je třeba postupovat obráceně. Technika transpozice není považována za velmi bezpečnou metodu. Prostý text lze snadno objevit pomocí metody hit a trial a pozorně sledovat frekvenci znaků a charakteristických vzorů párů po sobě následujících písmen (označovaných jako digramy a trigramy pro skupinu 2 a 3 písmen).
Klíčové rozdíly mezi substituční technikou a transpoziční technikou
- Substituční technika používá náhražku za znaky prostého textu, aby ji převedla na ciphertext. Na druhé straně transpoziční technika v podstatě přeskupuje znaky prostého textu.
- Monoalphabetic, polyalphabetic substituční kód, Playfair šifra jsou některé algoritmy, které používají techniku substituce. Jako proti tomu jsou formy transpoziční techniky klíčové a bezklíčové transpoziční šifry.
- Substituční technika má za cíl změnit identitu entity, zatímco transpoziční technika mění pozici entity spíše než její identitu.
- S pomocí nízkofrekvenčního dopisu lze v substituční technice snadno rozpoznat prostý text. Naopak v transpoziční technice vedou klíče v blízkosti pravého klíče k detekci prostého textu.
Závěr
Substituční a transpoziční techniky se používají pro konverzi prostého textu na ciphertext, kde substituční technika nahrazuje znaky, zatímco transpoziční technika přeskupuje znaky tak, aby tvořily ciphertext. Náhradní šifra je však jednodušší a snadno se rozbije.
