Шифр Цезаря
Шифр Цезаря называют в честь Юлия Цезаря, который согласно «Жизни двенадцати цезарей» Светония использовал его со сдвигом 3, чтобы защищать военные сообщения. Хотя Цезарь был первым зафиксированным человеком, использующим эту схему, другие шифры подстановки, как известно, использовались и ранее.
Его племянник, Август, также использовал этот шифр, но со сдвигом вправо на один, и он не повторялся к началу алфавита:
Есть доказательства, что Юлий Цезарь использовал также и более сложные схемы.
Шифр подстановки
Шифр Хилла, изобретённый в 1929 году Лестером С. Хиллом, является полиграммным шифром, который может использовать большие группы с помощью линейной алгебры. Каждой букве сперва сопоставляется число.
Для латинского алфавита часто используется простейшая схема: A = 0, B =1, …, Z=25. Блок из n букв рассматривается как n-мерный вектор и умножается на n × n матрицу по модулю 26. Компоненты матрицы являются ключом, и должны быть случайными при условии, что матрица должна быть обратима в formula_2, чтобы была возможна операция расшифрования.
Шифр Хилла уязвим к атаке на основе открытых текстов, потому что в нём используются линейные операции. Поэтому, для увеличения криптостойкости, в него должны быть добавлены какие-либо нелинейные операции. Комбинирование линейных операций, как в шифре Хилла, и нелинейных шагов привело к созданию подстановочно-перестановочной сети (например, сеть Фейстеля). Поэтому с определённой точки зрения можно считать современные блочные шифры, как вид полиграммных шифров.