egy egyszerű helyettesítő rejtjelben a sima szöveg minden betűjét kicserélik egy másikra, és a sima szöveg minden egyes betűje Mindig ugyanabba a betűbe kerül a rejtjelben. Például, ha az e betű minden előfordulása x betűvé válik, akkor az x betű számos példányát tartalmazó rejtjelezett üzenet azt sugallja egy kriptanalitikusnak, hogy X képviseli e.
a frekvenciaelemzés alapvető használata az, hogy először megszámoljuk a rejtjelezett betűk gyakoriságát, majd kitaláltakat társítunk hozzájuk egyszerű szöveges betűk. Több Xs a rejtjeles szövegben, mint bármi más, azt sugallja, hogy X megfelel e-nek a sima szövegben, de ez nem biztos; t és a szintén nagyon gyakoriak az angolban, így X is lehet bármelyikük. Nem valószínű, hogy egy sima szöveg z vagy q, amelyek kevésbé gyakoriak. Így a kriptanalitikusnak több kombinációt kell kipróbálnia a rejtjelezett és a sima betűk közötti leképezések között.
a statisztikák összetettebb felhasználása elképzelhető, például a betűpárok (bigramok), hármasok (trigramok) stb. Ez azért történik, hogy több információt nyújtson a kriptanalitikusnak, például a Q és az U szinte mindig együtt fordul elő ebben a sorrendben angolul, annak ellenére, hogy maga a Q ritka.
An exampleEdit
tegyük fel, hogy Eve elfogta az alábbi kriptogramot, és ismert, hogy egy egyszerű helyettesítő rejtjel segítségével titkosították, az alábbiak szerint:
LIVITCSWPIYVEWHEVSRIQMXLEYVEOIEWHRXEXIPFEMVEWHKVSTYLXZIXLIKIIXPIJVSZEYPERRGERIMWQLMGLMXQERIWGPSRIHMXQEREKIETXMJTPRGEVEKEITREWHEXXLEXXMZITWAWSQWXSWEXTVEPMRXRSJGSTVRIEYVIEXCVMUIMWERGMIWXMJMGCSMWXSJOMIQXLIVIQIVIXQSVSTWHKPEGARCSXRWIEVSWIIBXVIZMXFSJXLIKEGAEWHEPSWYSWIWIEVXLISXLIVXLIRGEPIRQIVIIBGIIHMWYPFLEVHEWHYPSRRFQMXLEPPXLIECCIEVEWGISJKTVWMRLIHYSPHXLIQIMYLXSJXLIMWRIGXQEROIVFVIZEVAEKPIEWHXEAMWYEPPXLMWYRMWXSGSWRMHIVEXMSWMGSTPHLEVHPFKPEZINTCMXIVJSVLMRSCMWMSWVIRCIGXMWYMX
ebben a példában nagybetűket használnak a rejtjelezett szöveg jelölésére, a kisbetűket a sima szöveg jelölésére (vagy ilyen találgatásokra), az X~t pedig annak a feltételezésnek a kifejezésére használják, hogy az X rejtjelezett betű a T egyszerű szöveges betűt képviseli.
az Eve frekvenciaanalízissel segítheti az üzenet megoldását a következő sorok mentén: a kriptogram betűinek száma azt mutatja, hogy az I a leggyakoribb egyetlen betű, az XL a leggyakoribb bigram, az XLI pedig a leggyakoribb trigram. az e az angol nyelv leggyakoribb betűje, a th a leggyakoribb bigram, az pedig a leggyakoribb trigram. Ez határozottan arra utal, hogy X~T, L ~ h és i~e. a kriptogram második leggyakoribb betűje E; mivel az angol nyelv első és második leggyakoribb betűje az e és a t, Eve azt hiszi, hogy az e~a, A harmadik leggyakoribb betű. Ezeket a feltételezéseket feltételezve a következő részleges visszafejtett üzenetet kapjuk.
heVeTCSWPeYVaWHaVSReQMthaYVaOeaWHRtatePFaMVaWHKVSTYhtZetheKeetPeJVSZaYPaRRGaReMWQhMGhMtQaReWGPSReHMtQaRaKeaTtMJTPRGaVaKaeTRaWHatthattMZeTWAWSQWtSWatTVaPMRtRSJGSTVReaYVeatCVMUeMWaRGMeWtMJMGCSMWtSJOMeQtheVeQeVetQSVSTWHKPaGARCStRWeaVSWeeBtVeZMtFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeaVtheStheVtheRGaPeRQeVeeBGeeHMWYPFhaVHaWHYPSRRFQMthaPPtheaCCeaVaWGeSJKTVWMRheHYSPHtheQeMYhtSJtheMWReGtQaROeVFVeZaVAaKPeaWHtaAMWYaPPthMWYRMWtSGSWRMHeVatMSWMGSTPHhaVHPFKPaZeNTCMteVJSVhMRSCMWMSWVeRCeGtMWYMt
ezekkel a kezdeti találgatásokkal Eve észreveheti a választásait megerősítő mintákat, például “ezt”. Sőt, más minták további találgatásokra utalnak. “Rtate “lehet” state”, ami azt jelentené, R~s. hasonlóképpen” atthattMZe “lehetne kitalálni, mint” atthattime”, így M~i és Z~m. továbbá,” heVe “lehet” itt”, így V~r. Kitöltése ezeket a találgatásokat, Éva kap:
hereTCSWPeYraWHarSseQithaYraOeaWHstatePFairaWHKrSTYhtmetheKeetPeJrSmaYPassGaseiWQhiGhitQaseWGPSseHitQasaKeaTtiJTPsGaraKaeTsaWHatthattimeTWAWSQWtSWatTraPistsSJGSTrseaYreatCriUeiWasGieWtiJiGCSiWtSJOieQthereQeretQSrSTWHKPaGAsCStsWearSWeeBtremitFSJtheKaGAaWHaPSWYSWeWeartheStherthesGaPesQereeBGeeHiWYPFharHaWHYPSssFQithaPPtheaCCearaWGeSJKTrWisheHYSPHtheQeiYhtSJtheiWseGtQasOerFremarAaKPeaWHtaAiWYaPPthiWYsiWtSGSWsiHeratiSWiGSTPHharHPFKPameNTCiterJSrhisSCiWiSWresCeGtiWYit
viszont, ezek a találgatások azt sugallják, még mások (például, ” remarA “lehet” megjegyzés”, utalva a~k), és így tovább, és ez viszonylag egyszerű levezetni a többi betű, végül így a sima szöveg.
hereuponlegrandarosewithagraveandstatelyairandbroughtmethebeetlefromaglasscaseinwhichitwasencloseditwasabeautifulscarabaeusandatthattimeunknowntonaturalistsofcourseagreatprizeinascientificpointofviewthereweretworoundblackspotsnearoneextremityofthebackandalongoneneartheotherthescaleswereexceedinglyhardandglossywithalltheappearanceofburnishedgoldtheweightoftheinsectwasveryremarkableandtakingallthingsintoconsiderationicouldhardlyblamejupiterforhisopinionrespectingit
ezen a ponton jó ötlet lenne, ha Eve szóközöket és írásjeleket helyezne be:
Hereupon Legrand arose, with a grave and stately air, and brought me the beetlefrom a glass case in which it was enclosed. It was a beautiful scarabaeus, and, atthat time, unknown to naturalists—of course a great prize in a scientific pointof view. There were two round black spots near one extremity of the back, and along one near the other. The scales were exceedingly hard and glossy, with all theappearance of burnished gold. The weight of the insect was very remarkable, and,taking all things into consideration, I could hardly blame Jupiter for his opinionrespecting it.
ebben a példában az Aranybogárból, Eve találgatásai mind helyesek voltak. Ez nem mindig lenne így, azonban; az egyes panaszszövegek statisztikáinak változása azt jelentheti, hogy a kezdeti találgatások helytelenek. Szükség lehet a helytelen találgatások visszavonására vagy a rendelkezésre álló statisztikák sokkal mélyebb elemzésére, mint a fenti példában megadott kissé egyszerűsített indoklások.
az is lehetséges, hogy a sima szöveg nem mutatja a betűfrekvenciák várható eloszlását. A rövidebb üzenetek valószínűleg több variációt mutatnak. Lehetőség van mesterségesen ferde szövegek létrehozására is. Például egész regényeket írtak, amelyek teljesen kihagyják az “e” betűt — az irodalom lipogram néven ismert formáját.