সাবস্টিটিউশন সাইফার হল এনক্রিপশন অ্যালগরিদমের প্রাচীনতম রূপ যা প্লেইনটেক্সট বার্তার প্রতিটি অক্ষর তৈরি করে এবং সাইফারটেক্সটে একটি নতুন অক্ষর দিয়ে এটিকে পুনরুদ্ধার করার জন্য একটি প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয়।
এই প্রতিস্থাপন পদ্ধতিটি নির্ধারক এবং বিপরীতমুখী, যা উদ্দেশ্যমূলক বার্তা প্রাপকদেরকে প্লেইনটেক্সট পুনরুদ্ধার করতে সাইফারটেক্সট অক্ষরগুলিকে বিপরীত-প্রতিস্থাপন করতে সক্ষম করে।
প্রতিস্থাপন সাইফারের নির্দিষ্ট রূপ হল মনোঅ্যালফাবেটিক সাবস্টিটিউশন সাইফার, যা "সিম্পল সাবস্টিটিউশন সাইফার" নামে পরিচিত। একটি পৃথক কী ম্যাপিং ফাংশন K এর উপর ভিত্তি করে মনোঅ্যালফাবেটিক প্রতিস্থাপন সাইফার, যা ধারাবাহিকভাবে একটি নির্দিষ্ট অক্ষর α কে ম্যাপিং K (α) থেকে একটি অক্ষর দিয়ে প্রতিস্থাপন করে।
একটি মনো-বর্ণানুক্রমিক প্রতিস্থাপন সাইফার হল এক ধরনের প্রতিস্থাপন সাইফার যেখানে প্লেইনটেক্সটের সমতুল্য অক্ষরগুলি সাইফারটেক্সটের একই অক্ষর দ্বারা পুনরুদ্ধার করা হয়। মনো, যা একটিকে সংজ্ঞায়িত করে, এটি বোঝায় যে প্লেইনটেক্সটের প্রতিটি অক্ষরে সাইফারটেক্সটের একটি একক বিকল্প রয়েছে।
সিজার সাইফার এক ধরনের মনোঅ্যালফাবেটিক সাইফার। এটি প্রতিটি প্লেইন টেক্সট অক্ষরের জন্য সাইফার টেক্সট অক্ষরগুলি গ্রহণ করতে অনুরূপ প্রতিস্থাপন পদ্ধতি ব্যবহার করে। সিজার সাইফারে, এটি দেখতে পারে যে একজন হ্যাকারের পক্ষে কী ক্র্যাক করা সহজ কারণ সিজার সাইফার সব মিলিয়ে মাত্র 25টি কী সমর্থন করে। এই পিটটি মোনোঅ্যালফাবেটিক সাইফার ব্যবহার করে আচ্ছাদিত করা হয়।
মনোঅ্যালফাবেটিক সাইফারে, বিকল্প অক্ষর চিহ্নগুলি বর্ণমালার 26টি অক্ষরের একটি এলোমেলো পরিবর্তন সমর্থন করে। 26! বর্ণমালার পারমুটেশন 4*10^26 পর্যন্ত যায়। এটি হ্যাকারের চাবিটি অর্জনের জন্য নৃশংস শক্তি আক্রমণের জন্য এটি জটিল করে তোলে।
মনো-বর্ণমালার সাইফার হল এক ধরনের প্রতিস্থাপন যেখানে প্লেইন টেক্সটে একটি প্রতীক এবং সাইফার টেক্সটে একটি প্রতীকের মধ্যে সম্পর্ক ক্রমাগত এক থেকে এক হয় এবং এটি এনক্রিপশন প্রক্রিয়া জুড়ে স্থির থাকে।
এই সাইফারগুলিকে ক্রিপ্টানালাইসিসের জন্য বহুলাংশে সংবেদনশীল বলে মনে করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, যদি প্লেইন টেক্সট মেসেজে যেকোন সংখ্যক উপস্থিতির জন্য 'T' কে 'J' দ্বারা এনক্রিপ্ট করা হয়, তাহলে 'T' ক্রমাগত 'J'-এ এনক্রিপ্ট করা হবে।
যদি প্লেইন টেক্সটটি "ট্রি" হয়, তাহলে সাইফার টেক্সটটি "ADOO" হতে পারে এবং এটি দেখায় যে সাইফারটি সম্ভবত মনো-বর্ণানুক্রমিক কারণ প্লেইন টেক্সটের "O" উভয়ই সাইফার টেক্সটে "E" এর সাথে এনক্রিপ্ট করা হয়েছে।
যদিও হ্যাকার ব্রুট ফোর্স অ্যাটাক করতে সক্ষম হবে না, তবে এটি অল-ফিয়ার্সম স্ট্যাটিস্টিক্যাল অ্যাটাক ব্যবহার করে কী বিবেচনা করার জন্য প্রযোজ্য। হ্যাকার যদি কোনো প্রতিস্থাপন সাইফারের প্লেইনটেক্সটের বৈশিষ্ট্যগুলি বুঝতে পারে, তাহলে কী স্পেসের আকার নির্বিশেষে, এটি কেবল পরিসংখ্যানগত আক্রমণ ব্যবহার করে সাইফারটি ভেঙে ফেলতে পারে। পরিসংখ্যানগত আক্রমণে অক্ষরের ফ্রিকোয়েন্সি বন্টন পরিমাপ করা, ইংরেজিতে একই পরিসংখ্যানের সাথে তুলনা করা অন্তর্ভুক্ত।
