Кіріспе
Шифрланған мәтіндегі әріптердің немесе әріптер тобының жиілігін зерттеу. Криптоанализде жиілік талдауы (кейде әріптерді санау деп те аталады) – шифрланған мәтіндегі әріптердің немесе әріптер тобының жиілігін зерттеу болып табылады. Бұл әдіс классикалық шифрларды бұзуға көмектеседі. Жиілік талдауы, кез келген жазылған тілде белгілі бір әріптер мен әріптердің тіркестері әртүрлі жиілікпен кездесетініне негізделген. Сонымен қатар, дерлік барлық тіл үлгілері үшін шамамен бірдей әріптер таралуы тән. Мысалы, ағылшын тілінің бір бөлігінде , , және әріптері ең көп кездеседі, ал , , және сирек болады. Сол сияқты, , , және әріптері ең көп кездесетін жұптар (биграммалар немесе диграфтар деп аталады), ал , , және ең көп қайталанатын әріптер болып табылады. "ETAOIN SHRDLU" тіркесі әдеттегі ағылшын тіліндегі ең жиі кездесетін 12 әріпті көрсетеді. Кейбір шифрларда, табиғи тілдің мұндай ерекшеліктері шифрланған мәтінде сақталады және осы үлгілер тек шифрланған мәтінге шабуыл жасау үшін қолданылуы мүмкін.
In cryptanalysis, frequency analysis (also known as counting letters) is the study of the frequency of letters or groups of letters in a ciphertext. The method is used as an aid to breaking classical ciphers. Frequency analysis is based on the fact that, in any given stretch of written language, certain letters and combinations of letters occur with varying frequencies. Moreover, there is a characteristic distribution of letters that is roughly the same for almost all samples of that language. For instance, given a section of English language, , , and are the most common, while , , and are rare. Likewise, , , , and are the most common pairs of letters (termed bigrams or digraphs), and , , , and are the most common repeats. The nonsense phrase "ETAOIN SHRDLU" represents the 12 most frequent letters in typical English language text. In some ciphers, such properties of the natural language plaintext are preserved in the ciphertext, and these patterns have the potential to be exploited in a ciphertext only attack.
Қарапайым алмастыру шифрларының жиілік талдауы
Қарапайым алмастыру шифрында, ашық мәтіннің әрбір әрпі басқа әрпімен ауыстырылады, және ашық мәтіндегі кез келген нақты әріп шифрланған мәтінде әрқашан бірдей әріпке түрлендіріледі. Мысалы, егер әріптің барлық кездесуі әріпке айналса, шифрланған мәтіндегі көптеген әріптері бар хабарлама криптоанализге әріпін білдіреді. Жиілік талдаудың негізгі қолданысы – ең алдымен шифрланған мәтіннің әріптерінің жиілігін санап, содан кейін олармен болжанған ашық мәтіннің әріптерін байланыстыру. Шифрланған мәтінде басқа әріптерге қарағанда көбірек әріптері болса, бұл ашық мәтіндегі әріпіне сәйкес келуі мүмкін, бірақ бұл сөзсіз емес; және ағылшын тілінде де жиі кездеседі, сондықтан бұл екеуінің бірі болуы мүмкін. Ашық мәтіндегі сирек кездесетін әріптері болуы екіталай. Осылайша, криптоанализге шифрланған және ашық мәтін әріптері арасындағы сәйкестіктің бірнеше комбинацияларын сынап көру қажет болуы мүмкін. Статистиканы күрделірек қолдануға болады, мысалы, әріптер жұптарын (биграммалар), үштіктерді (триграммалар) және т.б. санау. Бұл криптоанализге көбірек ақпарат беру үшін жасалады, мысалы, ағылшын тілінде әрқашан осы ретпен кездеседі, тіпті әлгі әріп сирек болса да.
The basic use of frequency analysis is to first count the frequency of ciphertext letters and then associate guessed plaintext letters with them. More s in the ciphertext than anything else suggests that corresponds to in the plaintext, but this is not certain; and are also very common in English, so might be either of them. It is unlikely to be a plaintext or , which are less common. Thus the cryptanalyst may need to try several combinations of mappings between ciphertext and plaintext letters. More complex use of statistics can be conceived, such as considering counts of pairs of letters (bigrams), triplets (trigrams), and so on. This is done to provide more information to the cryptanalyst, for instance, and nearly always occur together in that order in English, even though itself is rare.
Көркем әдебиеттегі жиілікті талдау
Жиілікті талдау әдебиетте сипатталған. Эдгар Аллан Поның "Алтын жәндік" және сэр Артур Конан Дойлдың "Билеп жүрген адамдардың оқиғасы" Шерлок Холмс ертегісі – жиілікті талдауды қарапайым ауыстыру шифрларын бұзу үшін қолдануды көрсететін оқиғалардың мысалдары. По әңгімесіндегі шифр бірнеше жаңылыстыру амалдарымен күрделендірілген, бірақ бұл криптографиялық тұрғыдан маңызды емес, көбінесе әдеби тәсіл.