Ο αλγόριθμος του Καίσαρα

Τα παλαιότερα κρυπτογραφικά συστήματα βασίζονταν σε μονοαλφαβητικά κρυπτοσυστήματα αντικατάστασης. Αυτά τα κρυπτοσυστήματα απεικόνησαν τους χαρακτήρες αρχικού κειμένου σε κρυπτογραφημένους χαρακτήρες. Θεωρείται επισφαλής επειδή είναι τρωτός σε ένα τύπο αποκαλούμενης ανάλυσης που λέγεται ανάλυση συχνότητας όπως είδαμε και στο τετράγωνο του Πολύβιου. Το παλαιότερο κρυπτοσύστημα είναι γνωστό ώς κρυπτοσύστημα του Καίσαρα ή αλγόριθμος του Καίσαρα και αποτελεί μετασχηματισμούς κρυπτογράφησης και αποκρυπτογράφησης από ένα γράμμα σε ένα άλλο γράμμα από το ίδιο αλφάβητο. Δηλαδή οι χαρακτήρες του αρχικού κειμένου για παράδειγμα κατά 3 γράμματα του αλφάβητου με τα γράμματα όμως στο τέλος του αλφάβητου να γυρίζουν στην αρχή του μετώπου.
Plaintext Letters: A B C D......... W X Y Z
Ciphertext Letters: D E F G......... Z A B C

Έστω ότι έχουμε το παρακάτω δείγμα αρχικού κειμένου “FIRE MISSILE” , η κρυπτογράφηση με τον αλγόριθμο του Καίσαρα θα είναι: “ILUHP PLVVLOH”

Από άποψη ασφάλειας ο αλγόριθμος του Καίσαρα είναι εύκολα παραβιάσιμος από ένα κρυπταναλυτή , χρησιμοποιώντας ανάλυση συχνότητας .
Δηλαδή:
1. Ας υποθέσουμε ότι το μήνυμα είναι στα αγγλικά.

2. Να σημειώσουμε οτι το πιο κοινό γράμμα στην αγγλική γλώσσα είναι το “Ε”.

3. Ας εξετάσουμε το κρυπτογράφημένο μύνημα και ας υποθέσουμε ότι το γράμμα με τη μεγαλύτερη συχνότητα είναι το “Ε”.

4. Η απόσταση μεταξύ του “Ε” και του υπολογισμένου χαρακτήρα είναι η τιμή μετατόπισης (Shift Value).

Φυσικά αυτή η εικασία μπορεί να είναι και λάθος, αλλά είναι δίκαιη με αυτό το απλό κρυπτοσύστημα. Γι'αυτό και η ανάλυση συχνότητας είναι χρήσιμη μόνο για απλά κρυπτοσυστήματα όπως και αυτό.