Кіріспе
Аффиндік шифр – әріптердің әрқайсысы сандық эквивалентіне сәйкестендіріліп, қарапайым математикалық функция қолданылып шифрланатын және қайтадан әріпке айналдырылатын моноалфавиттік алмастыру шифрінің бір түрі. Қолданылатын формула әрбір әріптің бір басқа әріпке шифрлануын және керісінше шифрлануын білдіреді, яғни шифр, қай әріптің қай әріпке ауысатынын анықтайтын ережесі бар стандартты алмастыру шифрі болып табылады. Осы себепті, ол барлық алмастыру шифрлеріне тән әлсіздіктерге ие. Әрбір әріп (ax + b) mod 26 функциясымен шифрланады, мұндағы b – ығысудың мөлшері.
The affine cipher is a type of monoalphabetic substitution cipher, where each letter in an alphabet is mapped to its numeric equivalent, encrypted using a simple mathematical function, and converted back to a letter. The formula used means that each letter encrypts to one other letter, and back again, meaning the cipher is essentially a standard substitution cipher with a rule governing which letter goes to which. As such, it has the weaknesses of all substitution ciphers. Each letter is enciphered with the function (ax + b) mod 26, where b is the magnitude of the shift.
Кемшіліктері
Аффинді шифр әлі де моноалфавиттік алмастыру шифры болғандықтан, ол сол шифрлар класының әлсіздіктерін мұралайды. Цезарь шифры – 1=a = 1 болатын аффинді шифр, себебі шифрлау функциясы жай ғана сызықтық ығысуға дейін тоғысып қалады. Atbash шифры 1=a = −1 қолданады. Ағылшын тіліндегі хабарларды шифрлаудың нақты жағдайын қарастыра отырып (яғни 1=m = 26), барлығы 286 тривиалды емес аффинді шифр бар, 26 тривиалды Цезарь шифрын есептемегенде. Бұл санның себебі – 26-дан кіші және 26-мен өзара жай 12 сан бар (бұл a-ның мүмкін мәндері). a-ның әрбір мәні үшін 26 түрлі қосымша ығысу (b мәні) болуы мүмкін; демек, 12 × 26 немесе 312 мүмкін кілт бар. Бұл әртүрліліктің жетіспеуі жүйені Керкхофф принципі тұрғысынан қарағанда өте қауіпсіз етеді. Шифрдың басты әлсіздігі – егер криптоаналитик екі шифрмәтіннің ашық мәтінін (жиілік талдауы, күш қолдану, болжау немесе басқа жолмен) анықтай алса, кілтті бір уақытта теңдеуді шешу арқылы алуға болады. Біз a және m өзара жай екенін білеміз, сондықтан автоматтандырылған жүйеде көптеген "жалған" кілттерді жылдам жою үшін оны пайдалануға болады. Аффинді шифрларда қолданылатын сол түрлендіру сызықтық конгруенциялық генераторларда қолданылады, ол псевдорандомдық сандар генераторының бір түрі. Бұл генератор аффинді шифр қауіпсіз болмағандықтан, криптографиялық тұрғыдан қауіпсіз псевдорандомдық сандар генераторы емес.