怎样利用统计思想来破译密码

在密码发展史上，有过一种“文字替换法密码”。早在古罗马，恺撒大帝就使用过它。

“文字替换法密码”是把一篇文章中的字母按一定规则替换，譬如a换成x，b换成e，……这样一来，这篇文章对敌人来说，就如同天书”一般，难以读懂。

譬如，恺撒采用将每个字母换成它后面的第三个字母的办法来编制密码，即a换成D，b换成E，c换成F，d换成G……列出来如下表所示，

明文 a b c d e f g h i j k l m n o

密文 D EF G H I J K L M N O P Q R

明文 p q r s t u v w x y z

密文 S T U V W X Y Z A B C

这样一来，

Shanghai（明文）

就变成了

VKDQJKDL（密文）

旁人看来当然莫名其妙了。

为了方便地“跳过若干字母”实现替换加密，人们还制成了一个圆盘（如图），只要拨动外盘，就可以找到想跳过几个字母就跳过几个字母的替换对应表。

文宇替换法密码可以用统计思想破译。人们在经过细致的分析和研究之后发现，在一篇文章中，有些字母出现的次数总是特别多，英语中是“e”出现得特别多。也有些字母，出现机会总是特别少，英语中如“z”、“q”等就是出现得特别少的宇母。如果对各个字母进行一下统计，“e”出现的频率可达到13％，“z”与“q”只有0.1％。

下面是密码专家经过统计之后，将英文字母按出现频率大小构成的分组表：

第一组：e；

第二组：t，a，o，i，n，s，h，r；

第三组：d，l，c，u，m，w，f，g，y，p，b；

第四组：v，k，j，x，q，z。

不但如此，人们还对两个字母、三个字母连在一起的可能性也作了统计。两个字母连在一起，出现频率最多的10个是：

th，he，in，er，an，re，on，es，st，en。

三个字母连在一起，出现频率最多的10个是：

the，ing，and，ber，are，ent，tha，nth，was，eth。

其中“the”的频率特别高。

知道了这些结果，我们就可以用来破译用“字母替换法”编制的密码了。

在破译时，首先要统计密文中各个字母出现的频率，并按字母出现的频率将字母分组。接下去便可进行分析和推断。分析时，一般总是将密文中出现最多的那个字母推断为是从“e”改过来的，然后慢慢地尝试将全文破译出来。