Substitution
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當前修訂版本
[編輯] Substitution(代換法)
[編輯] Key word : 加密法分類、加密方式、代換密碼
Introduction:
在密碼學領域中加密法分類分成兩類，一是Transposition，另一則是Substitution。
有別於Transposition(換位)，Substitution(代換)的加密方式則是將明文(原始訊息，
密文則為編碼過的訊息)中的每一個元素(一個位元、一個字母、一組位元、或是一組字
母)都對應到另一個元素。
舉例來說:換位法的加密就好像是將球場上打球的兩個球員的位置互換而已，而代換
法則是將場上的某個球員換下場讓另一個新球員上場打球 。
以下為一簡例:
| 明文 | v | o | y | a | g | e | r |
| 編碼 | +3 | +3 | +3 | +3 | +3 | +3 | +3 |
| 密文 | y | r | b | d | j | h | u |
[編輯] 歷史上的應用
歷史上的實例則早在中國的周朝就已有使用，古中國周朝兵書《六韜．龍韜》也記載
了密碼學的運用，其中的《陰符》和《陰書》便記載了周武王問姜子牙關於征戰時與主將
通訊的方式：
太公曰：「主與將，有陰符，凡八等。有大勝克敵之符，長一尺。破軍擒將之符，長
九寸。降城得邑之符，長八寸。卻敵報遠之符，長七寸。警眾堅守之符，長六寸。請
糧益兵之符，長五寸。敗軍亡將之符，長四寸。失利亡士之符，長三寸。諸奉使行符
，稽留，若符事聞，泄告者，皆誅之。八符者，主將祕聞，所以陰通言語，不泄中外
相知之術。敵雖聖智，莫之能識。」
武王問太公曰：「… 符不能明；相去遼遠，言語不通。為之奈何？」
太公曰：「諸有陰事大慮，當用書，不用符。主以書遺將，將以書問主。書皆一合而
再離，三發而一知。再離者，分書為三部。三發而一知者，言三人，人操一分，相參
而不相知情也。此謂陰書。敵雖聖智，莫之能識。」
其中陰符是以八等長度的符來表達不同的消息和指令，即為密碼學中的替代法
（substitution），把信息轉變成敵人看不懂的符號。至於陰書則運用了移位法，把書一分為
三，分三人傳遞，要把三份書從新拼合才能獲得還原的信息。古典加密法中最著名的
"Caesar Cipher"也是使用代換法。
不過如果只有換為加密或是代換加密，對現今的電腦效能來講都過於簡單，所以現今的
加密方式可以說是藉由多次的換位及代換共同將明文加密成密文。
著名的應用即為Enigma machine:
Enigma machine藉由旋轉盤上的對應將明文每一元素代換成新字元，
而生成加密密文(此為代換法的特色)。可是因為每個旋轉盤的轉速不一，
所以同一明文每次所產生的密文皆不一樣(此為換位法的特色)。
儘管現今的加密方式比起以前更複雜，但是了解代換法及換位法的運作還
是可以讓我們更了解加密及解密的原理，有助於我們以後對於密碼學的研
究及發展 !
