Outil de substitution semi-automatique pour retrouver chaque lettre d'un message substituée par une autre selon un alphabet désordonné (substitution monoalphabétique).
Substitution Mono-alphabétique - dCode
Catégorie(s) : Chiffrement par Substitution
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Substitution Mono-alphabétique
Déchiffrement par Substitution Mono-Alphabétique
Chiffrement par Substitution Mono-Alphabétique
Générateur d'alphabet désordonné
Réponses aux Questions (FAQ)
Qu'est-ce qu'une substitution (mono-)alphabétique ? (Définition)
Une substitution alphabétique est un chiffrement par substitution où les lettres de l'alphabet sont remplacées par d'autres selon une correspondance 1-1 (une lettre claire correspond toujours à une même lettre chiffrée).
La substitution est dite monoalphabétique car elle n'utilise qu'un seul alphabet, cet alphabet est dit désordonné.
Comment encoder avec une substitution alphabétique ?
La substitution monoalphabétique consiste à utiliser un alphabet mélangé (avec les lettres dans un ordre inhabituel) et à remplacer les lettres de l'alphabet normal par ce dernier.
Exemple : BYKWASLFXOCZTDHJUMIGPVENQR est un alphabet dérangé totalement aléatoire des 26 lettres de l'alphabet latin.
Pour mieux comprendre, écrire l'alphabet par-dessus l'alphabet classique :
| Alphabet clair | ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ |
|---|---|
| Alphabet de substitution | BYKWASLFXOCZTDHJUMIGPVENQR |
La substitution consiste à remplacer dans le texte clair de toutes les lettres de la première ligne par les lettres associées de la seconde ligne.
Exemple : Tous les A deviennent des N, tous les B restent des B, tous les C deviennent des A, etc.
Exemple : Avec cette substitution DCODE est chiffré par WKHWA.
N'importe quel alphabet dérangé peut être utilisé pour créer une substitution mono alphabétique à condition de respecter le critère d'un alphabet : ne pas contenir plusieurs fois la même lettre.
Que signifient K1, K2, K3, K4 ?
Les classifications K1, K2, K3, et K4 sont utilisées par l'ACA pour décrire l'utilisation de mot-clés dans les alphabets de chiffrement.
— K1 : La clé est insérée dans l'alphabet de substitution, généralement au début puis le reste des lettres suit en ordre alphabétique.
Exemple : Par défaut CODEABFGHIJKLMNPQRSTUVWXYZ mais un décalage est possible XYZCODEABFGHIJKLMNPQRSTUVW
— K2 : La clé est insérée dans l'alphabet codé de substitution (réciproque) ⇅.
— K3 : La clé est utilisée dans les deux alphabets, clair et codé.
— K4 : Deux clés différentes sont utilisées : une pour l'alphabet de substitution et une autre pour l'alphabet codé.
Comment décoder par substitution alphabétique ?
Le déchiffrement nécessite de connaitre l'alphabet mélangé utilisé et de réaliser la substitution inverse au chiffrement.
| Alphabet de substitution | NBAJYFOWLZMPXIKUVCDEGRQSTH |
|---|---|
| Alphabet clair | ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ |
La substitution consiste à remplacer dans le texte chiffré de toutes les lettres de la première ligne par les lettres associées de la seconde ligne.
Exemple : Soit le message chiffré JAKJY, alors le message clair est DCODE.
Comment reconnaitre un chiffre par substitution mono-alphabétique ?
Le message a un indice de coincidence identique à celui de la langue du texte clair.
Les anglophones appellent ce chiffrement aristocrat (s'il y a des espaces) ou patristocrat (s'il n'y a pas d'espaces entre les mots).
Comment déchiffrer une substitution sans connaitre l'alphabet ?
La technique MCMC (utilisée par dCode) est une des plus efficace pour retrouver le texte clair le plus probable et proposer un alphabet de substitution.
dCode ajoute en plus un outil interactif pour déchiffrer manuellement les messages chiffrés par substitution.
Autre possibilité, l'attaque par mot connu (known plaintext attack) qui permet de déduire quelques lettres de l'alphabet via la connaissance ou la supposition préalable de certaines portions du texte clair.
Exemple : Les alphabets de substitutions les plus utilisés sont : AZERTYUIOPQSDFGHJKLMWXCVBN
NBVCXWMLKJHGFDSQPOIUYTREZA
QWERTYUIOPASDFGHJKLZXCVBNM
MNBVCXZLKJHGFDSAPOIUYTREWQ
QAZWSXEDCRFVTGBYHNUJMIKOLP
AQWZSXEDCRFVTGBYHNUJIKOLPM
ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA
AEIOUYBCDFGHJKLMNPQRSTVWXZ
Les pangrammes peuvent aussi servir d'alphabet (en supprimant les lettres redondantes).
Qu'est-ce que la technique MCMC ?
MCMC (Markov Chain Monte Carlo) est le nom donné à une méthode statistique qui s'applique très bien aux substitutions mono-alphabétiques.
1 - Initialisation : utiliser un alphabet de substitution aléatoire (mais il est envisageable de réaliser une analyse des fréquences des lettres pour obtenir un premier tableau de mapping alphabet clair - alphabet chiffré).
2 - Evaluation : calcul de probabilité que l'alphabet de substitution actuel produise un texte clair (score généralement basé sur les fréquences d'apparition des bigrammes dans la langue cible).
3 - Modification de l'alphabet : échanger aléatoirement certaines correspondances de lettre claire-lettre chiffrée
4 - Recommencer les étapes 2 et 3 tant que le score de plausibilité du message obtenu augmente et que l'alphabet retenu propose le message clair le plus probable.
Source: ici Diaconis, Persi. (2009). The Markov Chain Monte Carlo Revolution. Bulletin of the American Mathematical Society. 46. 179-205. 10.1090/S0273-0979-08-01238-X.
Quelles sont les variantes du chiffre de substitution ?
Tout d'abord certaines substitution utilisent des alphabets spécifiques, comme Atbash qui consiste à prendre l'alphabet à l'envers : ZYXWVUTSRQPONMLKJIHGFEDCBA, où bien le code César, qui consiste à décaler l'alphabet : DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC correspond à l'alphabet décalé de 3 lettres.
Il existe aussi des substitution à plusieurs alphabets, l'alphabet change en fonction d'un algorithme défini par le chiffrement (par exemple Vigenère utilise 26 alphabets).
Dans les revues de jeux de lettres, les jeux/exercices de substitution sont souvent appelés cryptogrammes.
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