رمزنگاری تعویض (Substitution Cipher) چیست؟

آیا می خواهید پیام های مخفی ارسال کنید؟ رمزنگاری جانشینی را امتحان کنید!

سلام دوستان!

امروز می‌خوام در مورد یک روش خیلی جالب برای مخفی کردن پیام ها باهاتون صحبت کنم. اسمش هست "رمزنگاری جانشینی" (Substitution Cipher). شاید اسمش یه کم سخت باشه، اما واقعاً خیلی ساده‌ست!

تصور کنید می‌خواهید یک نامه به دوستتون بفرستید، ولی نمی‌خواهید هیچ کس دیگه بتونه اون رو بخونه. چیکار می‌کنید؟ خب، می‌تونید از یه روش رمزنگاری استفاده کنید. رمزنگاری جانشینی یکی از قدیمی‌ترین و ساده‌ترین روش‌های رمزنگاریه. ایده‌اش اینه که هر حرف توی پیامتون رو با یه حرف دیگه (یا حتی یه عدد یا علامت) عوض کنید. به این ترتیب، پیام شما به یه سری حروف بی‌معنی تبدیل میشه که فقط شما و دوستتون می‌تونید اون رو بخونید.

به طور خلاصه، رمزنگاری جانشینی یعنی جایگزین کردن هر حرف با یک حرف دیگر، یا یک نماد دیگر، بر اساس یک قانون مشخص.

چطور کار می کنه؟

روش کارش خیلی ساده‌ست. اول یه "کلید" انتخاب می‌کنید. کلید در واقع همون قانونیه که مشخص می‌کنه هر حرف با چه حرف دیگه‌ای عوض بشه. مثلاً ممکنه تصمیم بگیرید که هر حرف 'A' رو با 'X' عوض کنید، هر حرف 'B' رو با 'Z' عوض کنید، و همینطور تا آخر الفبا.

بعد، وقتی می‌خواید یه پیام رو رمزنگاری کنید، تک تک حروفش رو طبق اون کلید عوض می‌کنید. پیام رمزنگاری شده شما دیگه شبیه پیام اصلی نیست و فقط کسی که کلید رو داره می‌تونه اون رو رمزگشایی کنه و پیام اصلی رو بخونه.

یه مثال ساده

فرض کنید می‌خواهیم پیام "SALAM" رو رمزنگاری کنیم و کلید ما اینه:

• A -> B
• L -> M
• S -> T
• M -> N

با استفاده از این کلید، پیام "SALAM" به "TBMBN" تبدیل میشه. به این میگن پیام رمزنگاری شده.

حالا اگه دوستتون کلید رو داشته باشه، می‌تونه با معکوس کردن این فرایند، پیام اصلی رو دوباره به دست بیاره:

• B -> A
• M -> L
• T -> S
• N -> M

در نتیجه "TBMBN" دوباره به "SALAM" تبدیل میشه.

انواع رمزنگاری جانشینی

رمزنگاری جانشینی انواع مختلفی داره. بعضی از انواع معروفش این‌ها هستند:

• رمزنگاری سزار (Caesar Cipher): توی این روش، هر حرف فقط با چند حرف جلوتر یا عقب‌تر توی الفبا عوض میشه. مثلاً اگه کلید ما ۳ باشه، هر حرف 'A' با 'D' عوض میشه، 'B' با 'E' و همینطور تا آخر. این ساده‌ترین نوع رمزنگاری جانشینیه.
• رمزنگاری تک‌الفبایی (Monoalphabetic Cipher): توی این روش، هر حرف همیشه با یک حرف مشخص دیگه عوض میشه. مثلاً همیشه 'A' با 'X' عوض میشه، 'B' با 'Z' و غیره.
• رمزنگاری چند‌الفبایی (Polyalphabetic Cipher): توی این روش، از چند تا کلید مختلف استفاده میشه و هر حرف با توجه به جایگاهش توی پیام، با یه حرف متفاوت عوض میشه. این نوع رمزنگاری پیچیده‌تر از بقیه است.

جدول نمونه رمزنگاری سزار

حرف اصلی	حرف رمزنگاری شده (با کلید ۳)
A	D
B	E
C	F
X	A
Y	B
Z	C

ضعف‌های رمزنگاری جانشینی

با وجود اینکه رمزنگاری جانشینی یه روش ساده و جالبه، اما یه سری ضعف هم داره. یکی از مهم‌ترین ضعف‌هاش اینه که به راحتی قابل شکسته شدنه. به خصوص اگه پیام خیلی طولانی باشه، با استفاده از روش‌های آماری میشه الگوهای موجود توی حروف رو پیدا کرد و کلید رو حدس زد. مثلا فراوان ترين حرفها در انگليسي e, t, a, o, i, n هستن. يكی از دلايل اينه كه كيبورد رو بر مبنای اونا طراحی كردن.

خلاصه

رمزنگاری جانشینی یه روش قدیمی و ساده برای مخفی کردن پیام‌هاست. با استفاده از این روش، هر حرف توی پیام با یه حرف دیگه عوض میشه. انواع مختلفی داره، مثل رمزنگاری سزار، تک‌الفبایی و چند‌الفبایی. با اینکه روش جالبیه، اما ضعف‌های زیادی هم داره و به راحتی قابل شکسته شدنه. امیدوارم این مطلب براتون مفید بوده باشه!

کلیدواژه‌ها

رمزنگاری، جانشینی، سزار، رمزنگاری سزار، رمزنگاری تک‌الفبایی، رمزنگاری چند‌الفبایی، کلید، رمزگشایی، پیام مخفی، امنیت

رمزنگاری جانشینی دقیقا چیه؟

یه روش ساده برای مخفی کردن پیام‌هاست که توش هر حرف با یه حرف دیگه عوض میشه.

آیا رمزنگاری جانشینی امنه؟

نه خیلی. خیلی راحت میشه شکسته بشه، به خصوص اگه پیام طولانی باشه.

چطوری می تونم یه پیام رو با رمزنگاری سزار رمزنگاری کنم؟

یه عدد به عنوان کلید انتخاب کن (مثلا ۳). بعد هر حرف رو به اندازه اون عدد توی الفبا جلو ببر. مثلا اگه کلیدت ۳ باشه، 'A' میشه 'D'، 'B' میشه 'E' و غیره.

آیا رمزنگاری جانشینی فقط برای حروف کار می کنه؟

نه، میتونی ازش برای عدد ها، علامت ها، یا حتی شکلک ها هم استفاده کنی!

آيا مثال ديگری می زنيد؟

حتما! فرض كنيد كليد ما اين است كه حرف "ب" را با "پ" جایگزین كنيم. اگر بخواهيم كلمه "شب" را رمزنگاری كنيم، تبديل ميشود به "شپ".