Substitutions Chiffren bilden die älteste und bekannteste Klasse von Verschlüsselungstechniken. Ihre Anwendung einfach und das Ergebnis auf den ersten Blick zufriedenstellend.

Monoalphabetische Substitutions Chiffren

Die Art der Verschlüsselung bedeutet im einfachsten Sinn dass jeder Buchstabe durch einen Anderen ersetzt wird. Mathematisch betrachtet haben wir eine bijektive Abbildung der Menge A nach A. Im einfachsten Fall sind die verwendeten Zeichen der Verschlüsselung die gleichen wie die im Klartext. Wir verschlüsseln das Wort ,,hallo" mit folgender Abbildung: h -> z; a -> n; l -> v; o -> e; Dann erhalten V(hallo) = znvve. Wir sehen sofort die Bijektivität dieser Verschlüsselung da mit der umgekehrten Abbildung E(znvvo) = hallo die Entschlüsselung gelingt. Diese Chiffre eignet eigentlich nur sich im Klassenzimmer kleine Briefe zukommen zu lassen. Wurde einmal ein Alphabet festgelegt kann man fast fließend ver- und entschlüsseln.

Die Komplexität erstaunt auf den ersten Blick bei 26 Zeichen (a-z) ergeben sich 26! (Fakultät) Möglickeiten. Also 2^88  Versuche um die richtige Lösung zu finden. Natürlich ist dem nicht so. DIe erfolgreichste Angriffsmethode benötigt bei Zettel und Stift nur etwa 20 Minuten. siehe Häufigkeitsanalyse.

Polyalphabetische Substitutions Chiffren

Die Idee hinter dieser Chiffre ist die gleiche wie bei der Oberen. Hier werden jedoch die Buchstaben im Klartext durch verschiedene Alphabete ersetzt. Anstatt einer einzelnen Abbildung werden mehrere Abbildungen nach einem bestimmten System ausgewählt.