Substitution cipher
ক্রিপ্টোগ্রাফিতে, প্রতিস্থাপন সাইফার হল এনক্রিপ্ট করার একটি পদ্ধতি যেখানে প্লেইনটেক্সটের ইউনিটগুলিকে একটি কী-এর সাহায্যে সংজ্ঞায়িত পদ্ধতিতে সাইফারটেক্সট দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয়; "ইউনিটগুলি" একক অক্ষর (সবচেয়ে সাধারণ), জোড়া অক্ষর, তিনগুণ অক্ষর, উপরেরগুলির মিশ্রণ ইত্যাদি হতে পারে। রিসিভার মূল বার্তাটি বের করার জন্য বিপরীত প্রতিস্থাপন প্রক্রিয়াটি সম্পাদন করে পাঠ্যটির অর্থোদ্ধার করে। প্রতিস্থাপন সাইফারকে ট্রান্সপজিশন সাইফারের সাথে তুলনা করা যেতে পারে। একটি ট্রান্সপজিশন সাইফারে, প্লেইনটেক্সটের এককগুলি একটি ভিন্ন এবং সাধারণত বেশ জটিল ক্রমে পুনর্বিন্যস্ত করা হয়, তবে এককগুলি নিজেরাই অপরিবর্তিত থাকে। বিপরীতে, একটি প্রতিস্থাপন সাইফারে, প্লেইনটেক্সটের এককগুলি সাইফারটেক্সটে একই ক্রমে ধরে রাখা হয়, তবে এককগুলি নিজেই পরিবর্তিত হয়। বিভিন্ন ধরনের প্রতিস্থাপন সাইফার রয়েছে। যদি সাইফারটি একক অক্ষরে কাজ করে তবে এটিকে একটি সাধারণ প্রতিস্থাপন সাইফার বলা হয়; একটি সাইফার যা অক্ষরের বৃহত্তর গোষ্ঠীতে কাজ করে তাকে পলিগ্রাফিক বলা হয়। একটি মনোয়ালফ্যাবেটিক সাইফার পুরো বার্তার উপর নির্দিষ্ট প্রতিস্থাপন ব্যবহার করে, যেখানে একটি পলিয়ালফ্যাবেটিক সাইফার বার্তার বিভিন্ন অবস্থানে বেশ কয়েকটি প্রতিস্থাপন ব্যবহার করে, যেখানে প্লেইনটেক্সট থেকে একটি ইউনিট সাইফারটেক্সটের বিভিন্ন সম্ভাবনার মধ্যে একটিতে ম্যাপ করা হয় এবং তদ্বিপরীত। সহজ বিকল্প সাইফারগুলি কীভাবে ক্র্যাক করা যায় তার প্রথম প্রকাশিত বিবরণটি আল-কিন্দি দ্বারা 850 খ্রিষ্টাব্দের দিকে লেখা এ ম্যানুস্ক্রিপ্ট অন ডিসাইফারিং ক্রিপ্টোগ্রাফিক মেসেজে দেওয়া হয়েছিল। তিনি যে পদ্ধতিটি বর্ণনা করেছেন তা এখন ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণ নামে পরিচিত। প্রকার একক অক্ষরের সহজ প্রতিস্থাপন-সহজ প্রতিস্থাপন-বিকল্পের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য কোনও ক্রমে বর্ণমালা লিখে প্রদর্শন করা যেতে পারে। একে প্রতিস্থাপন বর্ণমালা বলা হয়। সাইফার বর্ণমালা স্থানান্তরিত বা বিপরীত হতে পারে (যথাক্রমে সিজার এবং আতবাশ সাইফার তৈরি করা) বা আরও জটিল পদ্ধতিতে স্ক্র্যাম্বল করা যেতে পারে, এই ক্ষেত্রে এটিকে মিশ্র বর্ণমালা বা বিকৃত বর্ণমালা বলা হয়। ঐতিহ্যগতভাবে, মিশ্র বর্ণমালা তৈরি করা যেতে পারে প্রথমে একটি মূলশব্দ লিখে, তাতে পুনরাবৃত্ত অক্ষরগুলি সরিয়ে, তারপর বর্ণমালার বাকি সমস্ত অক্ষর স্বাভাবিক ক্রমে লিখে। এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করে, "কীওয়ার্ড" আমাদের নিম্নলিখিত বর্ণমালা দেয়ঃ একটি বার্তা একবারে পালিয়ে যায়। আমরা আবিষ্কৃত! এস. আই. এ. এ জেড. কিউ এল. কে. বি. এ-তে এনসাইফার করে। ভিএ জোয়া আরএফপব্লুয়ার! সাধারণত সাইফারটেক্সট নির্দিষ্ট দৈর্ঘ্যের ব্লকে লেখা হয়, বিরামচিহ্ন এবং ফাঁকগুলি বাদ দিয়ে; এটি প্লেইনটেক্সট থেকে শব্দের সীমানা আড়াল করতে এবং সংক্রমণ ত্রুটি এড়াতে সহায়তা করার জন্য করা হয়। এই ব্লকগুলিকে "গ্রুপ" এবং কখনও কখনও "গ্রুপ কাউন্ট" বলা হয় (অর্থাৎ। দলের সংখ্যা) একটি অতিরিক্ত চেক হিসাবে দেওয়া হয়। পাঁচ-অক্ষরের গোষ্ঠীগুলি প্রায়শই ব্যবহৃত হয়, যখন থেকে টেলিগ্রাফের মাধ্যমে বার্তা প্রেরণ করা হতঃ সিয়াজ কিউএলকেবিএ ভাজোয়া আরএফপিবিএল ইউএওআর যদি বার্তাটির দৈর্ঘ্য পাঁচটি দ্বারা বিভাজ্য না হয়, তবে এটি "নাল" দিয়ে শেষে প্যাড করা যেতে পারে। এগুলি এমন যে কোনও অক্ষর হতে পারে যা সুস্পষ্ট বাজে কথায় ডিক্রিপ্ট করে, যাতে রিসিভার সহজেই সেগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং সেগুলি ফেলে দিতে পারে। সাইফারটেক্সট বর্ণমালা কখনও কখনও প্লেইনটেক্সট বর্ণমালার থেকে আলাদা হয়; উদাহরণস্বরূপ, পিগপেন সাইফারে, সাইফারটেক্সট একটি গ্রিড থেকে প্রাপ্ত প্রতীকগুলির একটি সেট নিয়ে গঠিত। উদাহরণস্বরূপঃ এই ধরনের বৈশিষ্ট্যগুলি একটি পরিকল্পনার নিরাপত্তায় সামান্য পার্থক্য করে, তবে-খুব কমপক্ষে, অদ্ভুত প্রতীকগুলির যে কোনও সেটকে একটি এ-জেড বর্ণমালায় প্রতিলিপি করা যেতে পারে এবং স্বাভাবিক হিসাবে মোকাবিলা করা যেতে পারে। বিক্রেতাদের জন্য তালিকা এবং ক্যাটালগগুলিতে, একটি খুব সহজ এনক্রিপশন কখনও কখনও অক্ষর দ্বারা সংখ্যাসূচক সংখ্যা প্রতিস্থাপন করতে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপঃ এমএটি 120 প্রতিনিধিত্ব করতে ব্যবহৃত হবে। নিরাপত্তা যদিও একটি মিশ্র প্রতিস্থাপন বর্ণমালা তৈরি করার জন্য ঐতিহ্যবাহী কীওয়ার্ড পদ্ধতিটি সহজ, তবে একটি গুরুতর অসুবিধা হল যে বর্ণমালার শেষ অক্ষরগুলি (যা বেশিরভাগই কম ফ্রিকোয়েন্সি) শেষে থাকে। মিশ্র বর্ণমালা তৈরির একটি শক্তিশালী উপায় হল সম্পূর্ণ এলোমেলোভাবে প্রতিস্থাপন বর্ণমালা তৈরি করা। যদিও সম্ভাব্য প্রতিস্থাপন বর্ণমালার সংখ্যা অনেক বেশি (26! ≈ 288.4, বা প্রায় 88 বিট), এই সাইফারটি খুব শক্তিশালী নয় এবং সহজেই ভেঙে যায়। যদি বার্তাটি যুক্তিসঙ্গত দৈর্ঘ্যের হয় (নীচে দেখুন), তবে ক্রিপ্ট্যানালিস্ট সাইফারটেক্সটের ফ্রিকোয়েন্সি বিতরণ বিশ্লেষণ করে সবচেয়ে সাধারণ প্রতীকগুলির সম্ভাব্য অর্থ অনুমান করতে পারেন। এটি আংশিক শব্দ গঠনের অনুমতি দেয়, যা অস্থায়ীভাবে পূরণ করা যেতে পারে, ক্রমান্বয়ে (আংশিক) সমাধানকে প্রসারিত করে (এর প্রদর্শনের জন্য ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণ দেখুন)। কিছু ক্ষেত্রে, অন্তর্নিহিত শব্দগুলি তাদের অক্ষরের প্যাটার্ন থেকেও নির্ধারণ করা যেতে পারে; উদাহরণস্বরূপ, অ্যাক্র্যাক্ট, ওসিয়াস এবং মূল হিসাবে এই দুটি সহ শব্দগুলি হল একমাত্র সাধারণ ইংরেজি শব্দ যা ABBCADB প্যাটার্ন সহ। অনেকে বিনোদনের জন্য এই ধরনের সাইফারগুলি সমাধান করে, যেমন সংবাদপত্রে ক্রিপ্টোগ্রাম ধাঁধা। ইংরেজির একত্ব দূরত্ব অনুসারে, একটি মিশ্র বর্ণমালার সহজ প্রতিস্থাপন ক্র্যাক করার জন্য 27.6 অক্ষরের সাইফারটেক্সট প্রয়োজন। বাস্তবে, সাধারণত প্রায় 50টি অক্ষরের প্রয়োজন হয়, যদিও কিছু বার্তা কম দিয়ে ভাঙা যেতে পারে যদি অস্বাভাবিক নিদর্শন পাওয়া যায়। অন্যান্য ক্ষেত্রে, প্লেইনটেক্সটকে প্রায় সমতল ফ্রিকোয়েন্সি বিতরণ করার জন্য পরিকল্পিত করা যেতে পারে এবং তারপর ক্রিপ্ট্যানালিস্টের দ্বারা অনেক দীর্ঘ প্লেইনটেক্সটের প্রয়োজন হবে। নামকরণকারী প্রতিস্থাপন সাইফারের একটি সাধারণ রূপ হল নামকরণকারী। পরিদর্শনকারী বিশিষ্ট ব্যক্তিদের উপাধি ঘোষণা করা সরকারী কর্মকর্তার নামে নামকরণ করা, এই সাইফারটি একটি ছোট কোড শীট ব্যবহার করে যার মধ্যে অক্ষর, শব্দাংশ এবং শব্দ প্রতিস্থাপন টেবিল থাকে, কখনও কখনও হোমোফোনিক, যা সাধারণত প্রতীকগুলিকে সংখ্যায় রূপান্তরিত করে। মূলত কোড অংশটি গুরুত্বপূর্ণ ব্যক্তিদের নামের মধ্যে সীমাবদ্ধ ছিল, তাই সাইফারের নাম; পরবর্তী বছরগুলিতে, এটি অনেক সাধারণ শব্দ এবং স্থানের নামও অন্তর্ভুক্ত করে। সম্পূর্ণ শব্দের প্রতীকগুলি (আধুনিক ভাষায় সাংকেতিক শব্দ) এবং অক্ষরগুলি (আধুনিক ভাষায় সাংকেতিক অক্ষর) সাইফারটেক্সটে আলাদা করা হয়নি। ফ্রান্সের চতুর্দশ লুই দ্বারা ব্যবহৃত রসিগনোলসের গ্রেট সাইফার ছিল একটি। পনেরো শতকের গোড়ার দিক থেকে অষ্টাদশ শতাব্দীর শেষের দিক পর্যন্ত কূটনৈতিক চিঠিপত্র, গুপ্তচরবৃত্তি এবং উন্নত রাজনৈতিক ষড়যন্ত্রের আদর্শ ছিল নামকরণকারী; বেশিরভাগ ষড়যন্ত্রকারী ক্রিপ্টোগ্রাফিকভাবে কম পরিশীলিত ছিল এবং রয়ে গেছে। যদিও সরকারী গোয়েন্দা ক্রিপ্ট্যানালিস্টরা ষোড়শ শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে নিয়মতান্ত্রিকভাবে নামকরণকারীদের ভেঙে দিচ্ছিলেন, এবং 1467 সাল থেকে উচ্চতর ব্যবস্থা উপলব্ধ ছিল, ক্রিপ্ট্যানালাইসিসের স্বাভাবিক প্রতিক্রিয়া ছিল কেবল টেবিলগুলিকে আরও বড় করা। অষ্টাদশ শতাব্দীর শেষের দিকে, যখন এই ব্যবস্থাটি শেষ হতে শুরু করে, তখন কিছু নামকরণকারীর 50,000 প্রতীক ছিল। তবুও, সমস্ত নামকরণগুলি ভাঙা হয়নি; আজ, আর্কাইভ করা সাইফারটেক্সটের ক্রিপ্ট্যানালাইসিস ঐতিহাসিক গবেষণার একটি ফলপ্রসূ ক্ষেত্র হিসাবে রয়ে গেছে। হোমোফোনিক প্রতিস্থাপন সাইফারের উপর ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণ আক্রমণের অসুবিধা বাড়ানোর একটি প্রাথমিক প্রচেষ্টা ছিল হোমোফোনির মাধ্যমে প্লেইনটেক্সট অক্ষরের ফ্রিকোয়েন্সিগুলিকে ছদ্মবেশ দেওয়া। এই সাইফারগুলিতে, প্লেইনটেক্সট অক্ষরগুলি একাধিক সাইফারটেক্সট প্রতীকে ম্যাপ করে। সাধারণত, সর্বোচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি প্লেইনটেক্সট প্রতীকগুলিকে নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সি অক্ষরের তুলনায় বেশি সমতুল্য দেওয়া হয়। এইভাবে, ফ্রিকোয়েন্সি বিতরণ সমতল করা হয়, যা বিশ্লেষণকে আরও কঠিন করে তোলে। যেহেতু সাইফারটেক্সট বর্ণমালায় 26টিরও বেশি অক্ষরের প্রয়োজন হবে, তাই বৃহত্তর বর্ণমালা উদ্ভাবনের জন্য বিভিন্ন সমাধান ব্যবহার করা হয়। সম্ভবত সবচেয়ে সহজ হল একটি সংখ্যাসূচক প্রতিস্থাপন 'বর্ণমালা' ব্যবহার করা। আরেকটি পদ্ধতিতে বিদ্যমান বর্ণমালার সহজ বৈচিত্র্য রয়েছে; বড় হাতের অক্ষর, ছোট হাতের অক্ষর, উল্টো হাতের অক্ষর ইত্যাদি। আরও শৈল্পিকভাবে, যদিও অগত্যা আরও নিরাপদভাবে নয়, কিছু সমকামী সাইফার কল্পনাপ্রসূত প্রতীকগুলির সম্পূর্ণ উদ্ভাবিত বর্ণমালা নিযুক্ত করে। বইয়ের সাইফার হল এক ধরনের হোমোফোনিক সাইফার, যার একটি উদাহরণ হল বেল সাইফার। এটি একটি সমাহিত গুপ্তধনের গল্প যা 1819-21-এ একটি সাইফারযুক্ত পাঠ্য ব্যবহার করে বর্ণনা করা হয়েছিল যা স্বাধীনতার ঘোষণার মূল বিষয় ছিল। এখানে প্রতিটি সাইফারটেক্সট অক্ষর একটি সংখ্যা দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়। সংখ্যাটি নির্ধারণ করা হয়েছিল সরল পাঠ্য অক্ষরটি গ্রহণ করে এবং স্বাধীনতার ঘোষণাপত্রে একটি শব্দ খুঁজে বের করে যা সেই অক্ষরটি দিয়ে শুরু হয়েছিল এবং স্বাধীনতার ঘোষণাপত্রে সেই শব্দের সংখ্যাসূচক অবস্থানকে সেই অক্ষরের এনক্রিপ্ট করা রূপ হিসাবে ব্যবহার করে। যেহেতু স্বাধীনতার ঘোষণাপত্রের অনেক শব্দ একই অক্ষর দিয়ে শুরু হয়, তাই সেই অক্ষরের এনক্রিপশন সেই অক্ষর দিয়ে শুরু হওয়া স্বাধীনতার ঘোষণাপত্রের শব্দের সাথে যুক্ত যে কোনও সংখ্যা হতে পারে। এনক্রিপ্ট করা পাঠ্য অক্ষর এক্স (যা একটি সংখ্যা) বোঝার কাজটি স্বাধীনতার ঘোষণাপত্রের দশম শব্দের দিকে তাকানো এবং সেই শব্দের প্রথম অক্ষরটিকে ডিক্রিপ্ট করা অক্ষর হিসাবে ব্যবহার করার মতোই সহজ। আরেকটি হোমোফোনিক সাইফার স্ট্যাল দ্বারা বর্ণনা করা হয়েছিল এবং এটি এনক্রিপশনের মাধ্যমে কম্পিউটারে ডেটা সিস্টেমের কম্পিউটার সুরক্ষা প্রদানের প্রথম প্রচেষ্টার মধ্যে একটি ছিল। স্ট্যাল সাইফারটি এমনভাবে তৈরি করেছিলেন যে একটি প্রদত্ত অক্ষরের জন্য হোমোফোনের সংখ্যা অক্ষরের ফ্রিকোয়েন্সির অনুপাতে ছিল, এইভাবে ফ্রিকোয়েন্সি বিশ্লেষণকে আরও কঠিন করে তোলে। মান্টুয়ার ডিউক প্রথম ফ্রান্সেসকো গনজাগা 1401 সালে একজন সিমোন ডি ক্রেমার সাথে চিঠিপত্রের জন্য সমকামী বিকল্প সাইফারের প্রাচীনতম উদাহরণ ব্যবহার করেছিলেন। স্কটসের রানী মেরি, 1578 থেকে 1584 সাল পর্যন্ত প্রথম এলিজাবেথ দ্বারা কারারুদ্ধ থাকাকালীন, মিশেল ডি ক্যাস্টেলনউ সহ তার মিত্রদের সাথে যোগাযোগ করার সময় ঘন ঘন উপসর্গ, প্রত্যয় এবং সঠিক নামের জন্য একটি নামকরণকারী ব্যবহার করে অতিরিক্ত এনক্রিপশন সহ সমকামী সাইফার ব্যবহার করেছিলেন। ইব্ন আল-দুরাইহিমের (1312-1359) পূর্ববর্তী কাজের উপর ভিত্তি করে আল-কালকাশান্ডির (1355-1418) কাজে সাইফারের প্রতিস্থাপন এবং স্থানান্তরের প্রথম প্রকাশিত আলোচনা রয়েছে, পাশাপাশি একটি পলিঅ্যালফ্যাবেটিক সাইফারের প্রথম বিবরণ রয়েছে, যেখানে প্রতিটি প্লেইনটেক্সট অক্ষরকে একাধিক বিকল্প বরাদ্দ করা হয়েছে। পলিয়ালফ্যাবেটিক প্রতিস্থাপন সাইফারগুলি পরে 1467 সালে লিওন বাটিস্টা আলবার্টি ডিস্ক আকারে বর্ণনা করেছিলেন। জোহানেস ট্রিথেমিয়াস তাঁর বই স্টেগানোগ্রাফিয়া ("লুকানো লেখার" জন্য প্রাচীন গ্রীক)-তে একটি ট্যাবলো-র এখনকার আরও মানক রূপটি প্রবর্তন করেছেন (নীচে দেখুন; সিএ। 1500 কিন্তু অনেক পরে পর্যন্ত প্রকাশিত হয়নি)। মিশ্র বর্ণমালা ব্যবহার করে আরও পরিশীলিত সংস্করণটি 1563 সালে জিওভান্নি বাটিস্টা ডেলা পোর্টা তাঁর বই ডি ফুর্তিভিস লিটারাম নোটিস (ল্যাটিন ভাষায় "অন হিডেন ক্যারেক্টরস ইন রাইটিং")-এ বর্ণনা করেছিলেন। একটি পলিঅ্যালফ্যাবেটিক সাইফারে একাধিক সাইফার বর্ণমালা ব্যবহার করা হয়। এনক্রিপশন সহজতর করার জন্য, সমস্ত বর্ণমালা সাধারণত একটি বড় টেবিলে লেখা হয়, ঐতিহ্যগতভাবে একটি ট্যাবলো বলা হয়। ট্যাবলো সাধারণত 26 × 26 হয়, যাতে 26টি সম্পূর্ণ সাইফারটেক্সট বর্ণমালা পাওয়া যায়। ট্যাবলো পূরণ করার পদ্ধতি, এবং পরবর্তী কোন বর্ণমালা ব্যবহার করতে হবে তা বেছে নেওয়ার পদ্ধতি, নির্দিষ্ট পলিঅ্যালফ্যাবেটিক সাইফারকে সংজ্ঞায়িত করে। একবার বিশ্বাস করার চেয়ে এই জাতীয় সমস্ত সাইফারগুলি ভেঙে ফেলা সহজ, কারণ পর্যাপ্ত বড় সরল পাঠ্যের জন্য প্রতিস্থাপন বর্ণমালা পুনরাবৃত্তি করা হয়। এর মধ্যে অন্যতম জনপ্রিয় ছিল ব্লেইজ ডি ভিগেনিয়ার। 1585 সালে প্রথম প্রকাশিত, এটি 1863 সাল পর্যন্ত অবিচ্ছেদ্য বলে বিবেচিত হয়েছিল এবং প্রকৃতপক্ষে এটিকে সাধারণত লে চিফ্রে ইনডিফিফ্রাবল (ফরাসি ভাষায় "ইনডিফিফেরাবল সাইফার") বলা হত। ভিজেনেয়ার সাইফারে, ট্যাবলোর প্রথম সারিটি প্লেইনটেক্সট বর্ণমালার একটি অনুলিপি দিয়ে ভরা হয় এবং ধারাবাহিক সারিগুলি কেবল এক জায়গায় বাম দিকে স্থানান্তরিত হয়। (এই ধরনের একটি সাধারণ ট্যাবলোকে ট্যাবুলা রেক্টা বলা হয়, এবং গাণিতিকভাবে প্লেইনটেক্সট এবং মূল অক্ষর, মডুলো 26 যোগ করার সাথে মিলে যায়।) তারপর কোন সাইফারটেক্সট বর্ণমালা ব্যবহার করতে হবে তা বেছে নেওয়ার জন্য একটি কীওয়ার্ড ব্যবহার করা হয়। কীওয়ার্ডের প্রতিটি অক্ষর পালাক্রমে ব্যবহার করা হয় এবং তারপর শুরু থেকেই সেগুলি আবার পুনরাবৃত্তি করা হয়। সুতরাং যদি মূল শব্দটি 'সিএটি' হয়, তবে প্লেইনটেক্সটের প্রথম অক্ষরটি 'সি' বর্ণমালার অধীনে, দ্বিতীয়টি 'এ' এর অধীনে, তৃতীয়টি 'টি' এর অধীনে, চতুর্থটি আবার 'সি' এর অধীনে এবং আরও অনেক কিছু। বাস্তবে, ভিজেনেয়ার কীগুলি প্রায়শই বেশ কয়েকটি শব্দ দীর্ঘ বাক্যাংশ ছিল। 1863 সালে, ফ্রেডরিখ কাসিস্কি একটি পদ্ধতি প্রকাশ করেন (সম্ভবত চার্লস ব্যাবেজ দ্বারা ক্রিমিয়ান যুদ্ধের আগে গোপনে এবং স্বাধীনভাবে আবিষ্কৃত) যা একটি ভিজেনেয়ার সাইফার বার্তায় মূল শব্দের দৈর্ঘ্য গণনা করতে সক্ষম করে। একবার এটি হয়ে গেলে, একই বর্ণমালার অধীনে এনক্রিপ্ট করা সাইফারটেক্সট অক্ষরগুলি বেছে নেওয়া যেতে পারে এবং বেশ কয়েকটি আধা-স্বাধীন সহজ প্রতিস্থাপন হিসাবে পৃথকভাবে আক্রমণ করা যেতে পারে-এই কারণে জটিল যে একটি বর্ণমালার মধ্যে অক্ষরগুলি পৃথক করা হয়েছিল এবং সম্পূর্ণ শব্দ গঠন করত না, তবে সাধারণত একটি ট্যাবুলা রেক্টা নিযুক্ত করা হয়েছিল এই সত্য দ্বারা সরলীকৃত। এইভাবে, আজও একটি ভিজেনেয়ার ধরনের সাইফার তাত্ত্বিকভাবে ভাঙা কঠিন হওয়া উচিত যদি ট্যাবলোতে মিশ্র বর্ণমালা ব্যবহার করা হয়, যদি কীওয়ার্ডটি এলোমেলো হয় এবং যদি সাইফারটেক্সটের মোট দৈর্ঘ্য 27.67 এর চেয়ে কম হয় তবে কীওয়ার্ডের দৈর্ঘ্য। এই প্রয়োজনীয়তাগুলি অনুশীলনে খুব কমই বোঝা যায় এবং তাই ভিজেনেয়ার এনসাইফার করা বার্তার সুরক্ষা সাধারণত আগের তুলনায় কম হয়। অন্যান্য উল্লেখযোগ্য বহু-বর্ণমালার মধ্যে রয়েছেঃ গ্রনসফেল্ড সাইফার। শুধুমাত্র 10টি বর্ণমালা ব্যবহার করা ছাড়া এটি ভিজেনেরের অনুরূপ, এবং তাই "কীওয়ার্ড" সংখ্যাসূচক। বিউফোর্ট সাইফার। এটি কার্যত ভিজেনেরের মতোই, তবে ট্যাবুলা রেক্টা একটি পিছনের দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়, গাণিতিকভাবে সাইফারটেক্সট = কী-প্লেইনটেক্সটের সমতুল্য। এই ক্রিয়াটি স্ব-বিপরীত, যার মাধ্যমে একই টেবিল এনক্রিপশন এবং ডিক্রিপশন উভয়ের জন্যই ব্যবহৃত হয়। অটোকি সাইফার, যা পর্যায়ক্রমিকতা এড়াতে একটি চাবির সাথে প্লেইনটেক্সট মিশ্রিত করে। চলমান কী সাইফার, যেখানে কোনও বই বা অনুরূপ পাঠ্য থেকে একটি অনুচ্ছেদ ব্যবহার করে কীটি খুব দীর্ঘ করা হয়। আধুনিক স্ট্রিম সাইফারগুলিও যথেষ্ট বিমূর্ত দৃষ্টিকোণ থেকে, পলিঅ্যালফ্যাবেটিক সাইফারের একটি রূপ হিসাবে দেখা যেতে পারে যেখানে সমস্ত প্রচেষ্টা কীস্ট্রিমটিকে যতটা সম্ভব দীর্ঘ এবং অনির্দেশ্য করার জন্য করা হয়েছে। পলিগ্রাফিক একটি পলিগ্রাফিক প্রতিস্থাপন সাইফারে, পৃথকভাবে অক্ষর প্রতিস্থাপনের পরিবর্তে প্লেইনটেক্সট অক্ষরগুলি বৃহত্তর গোষ্ঠীতে প্রতিস্থাপিত হয়। প্রথম সুবিধাটি হল যে ফ্রিকোয়েন্সি বিতরণ পৃথক অক্ষরের তুলনায় অনেক বেশি সমতল (যদিও প্রকৃত ভাষায় সমতল নয়; উদাহরণস্বরূপ, ইংরেজিতে 'এক্সকিউ' এর তুলনায় 'টিএইচ' অনেক বেশি প্রচলিত)। দ্বিতীয়ত, অক্ষরের ফ্রিকোয়েন্সিগুলি উৎপাদনশীলভাবে বিশ্লেষণ করার জন্য বৃহত্তর সংখ্যক প্রতীকের জন্য আরও বেশি সাইফারটেক্সটের প্রয়োজন হয়। জোড়া অক্ষর প্রতিস্থাপনের জন্য 676 টি প্রতীক দীর্ঘ () প্রতিস্থাপন বর্ণমালা লাগবে। উপরে উল্লিখিত একই ডি ফুর্তিভিস লিটারারাম নোটিশ-এ, ডেলা পোর্টা প্রকৃতপক্ষে 400টি অনন্য গ্লিফ দিয়ে ভরা একটি 20 x 20 ট্যাবলো (ইতালীয়/ল্যাটিন বর্ণমালার 20টি অক্ষরের জন্য যা তিনি ব্যবহার করছিলেন) সহ এই ধরনের একটি ব্যবস্থার প্রস্তাব করেছিলেন। তবে এই ব্যবস্থাটি ছিল অবাস্তব এবং সম্ভবত বাস্তবে কখনও ব্যবহৃত হয়নি। 1854 সালে স্যার চার্লস হুইটস্টোন দ্বারা উদ্ভাবিত তথাকথিত প্লেফেয়ার সাইফার ছিল প্রাচীনতম ব্যবহারিক ডিগ্রাফিক সাইফার (জোড়া ভিত্তিক প্রতিস্থাপন)। এই সাইফারে, একটি 5 x 5 গ্রিড একটি মিশ্র বর্ণমালার অক্ষর দিয়ে ভরা হয় (দুটি অক্ষর, সাধারণত I এবং J, মিলিত হয়)। একটি ডিগ্রাফিক প্রতিস্থাপন তারপর একটি আয়তক্ষেত্রের দুটি কোণ হিসাবে অক্ষরের জোড়া নিয়ে এবং সাইফারটেক্সট হিসাবে অন্য দুটি কোণ ব্যবহার করে অনুকরণ করা হয় (একটি চিত্রের জন্য প্লেফেয়ার সাইফার প্রধান নিবন্ধটি দেখুন)। বিশেষ নিয়মগুলি একই সারি বা কলামে পড়ে যাওয়া দ্বৈত অক্ষর এবং জোড়াগুলিকে পরিচালনা করে। বোয়ার যুদ্ধ থেকে দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধ পর্যন্ত প্লেফেয়ার সামরিক কাজে ব্যবহৃত হত। 1901 সালে ফেলিক্স ডেলাস্টেল দ্বারা আরও বেশ কয়েকটি ব্যবহারিক পলিগ্রাফিক্স চালু করা হয়েছিল, যার মধ্যে রয়েছে বিফিড এবং চার-বর্গাকার সাইফার (উভয়ই ডিগ্রাফিক) এবং ট্রাইফিড সাইফার (সম্ভবত প্রথম ব্যবহারিক ট্রাইগ্রাফিক)। 1929 সালে লেস্টার এস. হিল দ্বারা উদ্ভাবিত হিল সাইফার একটি পলিগ্রাফিক প্রতিস্থাপন যা রৈখিক বীজগণিত ব্যবহার করে একযোগে অক্ষরের অনেক বড় গোষ্ঠীগুলিকে একত্রিত করতে পারে। প্রতিটি অক্ষরকে 26-এর ভিত্তিতে একটি অঙ্ক হিসাবে বিবেচনা করা হয়ঃ এ = 0, বি = 1, ইত্যাদি। (একটি বৈচিত্র্যে, ভিত্তি মৌলিক করতে 3টি অতিরিক্ত চিহ্ন যোগ করা হয়।) তারপর n অক্ষরের একটি ব্লককে n মাত্রার ভেক্টর হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং একটি n x n ম্যাট্রিক্স, মডুলো 26 দ্বারা গুণ করা হয়। ম্যাট্রিক্সের উপাদানগুলি কী, এবং এলোমেলো হওয়া উচিত যদি ম্যাট্রিক্সটি ইনভার্টিবল হয় (ডিক্রিপশন সম্ভব তা নিশ্চিত করার জন্য)। 1929 সালে ডাইমেনশন 6-এর হিল সাইফারের একটি যান্ত্রিক সংস্করণ পেটেন্ট করা হয়। হিল সাইফার একটি পরিচিত-প্লেইনটেক্সট আক্রমণের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ কারণ এটি সম্পূর্ণ রৈখিক, তাই এই আক্রমণকে পরাজিত করার জন্য এটি অবশ্যই কিছু অ-রৈখিক পদক্ষেপের সাথে মিলিত হতে হবে। একটি হিল সাইফারের মতো বৃহত্তর এবং বৃহত্তর দুর্বল, রৈখিক বিচ্ছুরিত ধাপগুলির সংমিশ্রণ, অ-রৈখিক প্রতিস্থাপনের ধাপগুলির সাথে, শেষ পর্যন্ত একটি প্রতিস্থাপন-পারমুটেশন নেটওয়ার্কের দিকে পরিচালিত করে (যেমন। একটি ফিস্টেল সাইফার), তাই এটি সম্ভব-এই চরম দৃষ্টিকোণ থেকে-আধুনিক ব্লক সাইফারগুলিকে এক ধরনের পলিগ্রাফিক প্রতিস্থাপন হিসাবে বিবেচনা করা। প্রথম বিশ্বযুদ্ধের আশেপাশে এবং কম্পিউটারের ব্যাপক উপলব্ধতার মধ্যে (কিছু সরকারের জন্য এটি প্রায় 1950 বা 1960-এর দশক ছিল; অন্যান্য সংস্থার জন্য এটি এক দশক বা তারও বেশি পরে ছিল; ব্যক্তিদের জন্য এটি 1975-এর আগে ছিল না), পলিঅ্যালফ্যাবেটিক প্রতিস্থাপন সাইফারের যান্ত্রিক বাস্তবায়ন ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছিল। প্রায় একই সময়ে বেশ কয়েকজন উদ্ভাবকের অনুরূপ ধারণা ছিল এবং 1919 সালে রটার সাইফার মেশিনগুলি চারবার পেটেন্ট করা হয়েছিল। ফলস্বরূপ মেশিনগুলির মধ্যে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ছিল এনিগমা, বিশেষত প্রায় 1930 সাল থেকে জার্মান সামরিক বাহিনী দ্বারা ব্যবহৃত সংস্করণগুলিতে। মিত্ররা রটার মেশিনও তৈরি ও ব্যবহার করেছিল (যেমন, সিগাবা এবং টাইপেক্স)। এগুলি সবই একই রকম ছিল কারণ প্রতিস্থাপিত অক্ষরটি বেশ কয়েকটি অক্ষর ডিস্কের ঘূর্ণনের ফলে বিপুল সংখ্যক সম্ভাব্য সংমিশ্রণের মধ্যে থেকে বৈদ্যুতিকভাবে বেছে নেওয়া হয়েছিল। যেহেতু এক বা একাধিক ডিস্ক প্রতিটি প্লেইনটেক্সট অক্ষরের সাথে যান্ত্রিকভাবে ঘোরানো হয়, তাই ব্যবহৃত বর্ণমালার সংখ্যা ছিল জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক। যাইহোক, এই যন্ত্রগুলির প্রাথমিক সংস্করণগুলি ভঙ্গযোগ্য ছিল। মার্কিন সেনাবাহিনীর এস. আই. এস-এর উইলিয়াম এফ. ফ্রিডম্যান প্রথম দিকে হেবারনের রটার মেশিনে দুর্বলতা খুঁজে পেয়েছিলেন এবং জি. সি ও সি. এস-এর ডিলউইন নক্স দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধ শুরু হওয়ার আগেই এনিগমা মেশিনের ("প্লাগবোর্ড" ছাড়া) সংস্করণগুলি সমাধান করেছিলেন। মূলত সমস্ত জার্মান সামরিক এনিগমাস দ্বারা সুরক্ষিত ট্র্যাফিক মিত্র ক্রিপ্ট্যানালিস্টদের দ্বারা ভেঙে দেওয়া হয়েছিল, বিশেষত 1930-এর দশকের গোড়ার দিকে ব্যবহৃত জার্মান সেনাবাহিনীর বৈকল্পিক থেকে শুরু করে ব্লেচলি পার্কে। এই সংস্করণটি পোল্যান্ডের মারিয়ান রেজেভস্কির অনুপ্রাণিত গাণিতিক অন্তর্দৃষ্টি দ্বারা ভাঙা হয়েছিল। যতদূর সর্বজনীনভাবে জানা যায়, সিগবা এবং টাইপেক্স মেশিন দ্বারা সুরক্ষিত কোনও বার্তা এই সিস্টেমগুলি পরিষেবাতে থাকাকালীন বা তার কাছাকাছি সময়ে কখনও ভাঙা হয়নি। এককালীন প্যাড এক ধরনের প্রতিস্থাপন সাইফার, এককালীন প্যাড, অনন্য। এটি প্রথম বিশ্বযুদ্ধের শেষের দিকে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে গিলবার্ট ভার্নাম এবং জোসেফ মাউবোর্ন দ্বারা উদ্ভাবিত হয়েছিল। সম্ভবত দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় ক্লড শ্যানন দ্বারা এটি গাণিতিকভাবে অবিচ্ছেদ্য প্রমাণিত হয়েছিল; তাঁর কাজটি 1940-এর দশকের শেষের দিকে প্রথম প্রকাশিত হয়েছিল। এর সবচেয়ে সাধারণ বাস্তবায়নে, এককালীন প্যাডকে শুধুমাত্র একটি অস্বাভাবিক দৃষ্টিকোণ থেকে প্রতিস্থাপন সাইফার বলা যেতে পারে; সাধারণত, প্লেইনটেক্সট অক্ষরটি সেই অবস্থানে মূল উপাদান অক্ষরের সাথে কিছু পদ্ধতিতে (যেমন, এক্সওআর) মিলিত হয় (প্রতিস্থাপন করা হয় না)। এককালীন প্যাডটি বেশিরভাগ ক্ষেত্রেই অবাস্তব কারণ এর জন্য মূল উপাদানটি প্লেইনটেক্সটের মতো দীর্ঘ, প্রকৃতপক্ষে এলোমেলো, একবার এবং কেবল একবার ব্যবহার করা হয় এবং প্রেরক এবং রিসিভার ছাড়া সকলের থেকে সম্পূর্ণ গোপন রাখা প্রয়োজন। যখন এই শর্তগুলি লঙ্ঘন করা হয়, এমনকি সামান্য হলেও, এককালীন প্যাডটি আর অবিচ্ছেদ্য থাকে না। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের সময় মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র থেকে সংক্ষিপ্ত সময়ের জন্য পাঠানো সোভিয়েত এককালীন প্যাড বার্তাগুলিতে এলোমেলো মূল উপাদান ব্যবহার করা হয়েছিল। 40-এর দশকের শেষের দিকে মার্কিন ক্রিপ্ট্যানালিস্টরা কয়েক লক্ষ বার্তার মধ্যে কয়েক হাজার বার্তা সম্পূর্ণ বা আংশিকভাবে ভাঙতে সক্ষম হন। (ভেনোনা প্রকল্প দেখুন) যান্ত্রিক বাস্তবায়নে, রকেক্স সরঞ্জামের মতো, কিউবার ক্ষেপণাস্ত্র সঙ্কটের পরে প্রতিষ্ঠিত মস্কো-ওয়াশিংটন হট লাইনে পাঠানো বার্তাগুলির জন্য এককালীন প্যাড ব্যবহার করা হয়েছিল। আধুনিক ক্রিপ্টোগ্রাফিতে উপরে আলোচিত বিকল্প সাইফারগুলি, বিশেষত পুরানো পেন্সিল এবং কাগজের হাতের সাইফারগুলি আর গুরুতরভাবে ব্যবহৃত হয় না। যাইহোক, প্রতিস্থাপনের ক্রিপ্টোগ্রাফিক ধারণা আজও অব্যাহত রয়েছে। একটি বিমূর্ত দৃষ্টিকোণ থেকে, আধুনিক বিট-ভিত্তিক ব্লক সাইফারগুলি (যেমন, ডিইএস, বা এইএস) একটি বড় বাইনারি বর্ণমালার বিকল্প সাইফার হিসাবে দেখা যেতে পারে। উপরন্তু, ব্লক সাইফারগুলিতে প্রায়শই এস-বক্স নামে ছোট প্রতিস্থাপন টেবিল থাকে। এছাড়াও প্রতিস্থাপন-পারমুটেশন নেটওয়ার্ক দেখুন। জনপ্রিয় সংস্কৃতিতে শার্লক হোমস "দ্য অ্যাডভেঞ্চার অফ দ্য ড্যান্সিং মেন"-এ একটি বিকল্প সাইফার ভেঙেছেন। সেখানে, সাইফারটি কয়েক দশক না হলেও বছরের পর বছর ধরে অব্যক্ত ছিল; এর অসুবিধার কারণে নয়, বরং কেউ এটিকে একটি কোড বলে সন্দেহ করেনি, পরিবর্তে এটিকে শিশুসুলভ স্ক্রিবলিং হিসাবে বিবেচনা করে। ফাইনাল ফ্যান্টাসি এক্স-এর আল ভেদ ভাষা আসলে একটি বিকল্প সাইফার, যদিও এটি ধ্বনিগতভাবে উচ্চারিত হয় (অর্থাৎ। ইংরেজিতে "আপনি" আল ভেদ ভাষায় "ওয়াই"-তে অনুবাদ করা হয়, তবে ফরাসি ভাষায় "ওয়াই" উচ্চারিত হয় একইভাবে উচ্চারিত হয়)। ব্যাবিলন 5 সিরিজের মিনবারির বর্ণমালা ইংরেজি থেকে একটি বিকল্প সাইফার। স্থানীয় সৌরিয়ান এবং ক্রিস্টাল দ্বারা কথিত স্টারফক্স অ্যাডভেঞ্চারঃ ডাইনোসর প্ল্যানেটের ভাষাটিও ইংরেজি বর্ণমালার একটি বিকল্প সাইফার। টেলিভিশন অনুষ্ঠান ফুটুরামাতে একটি প্রতিস্থাপন সাইফার ছিল যেখানে সমস্ত 26টি অক্ষর প্রতীক দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছিল এবং "এলিয়েন ল্যাঙ্গুয়েজ" নামে পরিচিত ছিল। সাধারণ ইংরেজি এবং এলিয়েন উভয় ভাষায় "ড্রিঙ্ক" শব্দ সহ একটি "স্লার্ম" বিজ্ঞাপন দেখিয়ে ডাই হার্ড দর্শকদের দ্বারা এটি দ্রুত ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। পরে, প্রযোজকরা একটি দ্বিতীয় এলিয়েন ভাষা তৈরি করেন যা প্রতিস্থাপন এবং গাণিতিক সাইফারের সংমিশ্রণ ব্যবহার করে। একবার এলিয়েন ভাষার ইংরেজি অক্ষরের অর্থোদ্ধার হয়ে গেলে, সেই অক্ষরের সংখ্যাসূচক মান (যথাক্রমে "এ"-এর জন্য 0 থেকে "জেড"-এর জন্য 25) পূর্ববর্তী অক্ষরের মানের সাথে যোগ করা হয় (মডুলো 26) যা প্রকৃত উদ্দেশ্যযুক্ত অক্ষরটি দেখায়। এই বার্তাগুলি সিরিজের প্রতিটি পর্ব এবং পরবর্তী চলচ্চিত্রগুলিতে দেখা যায়। কার্টুন সিরিজ গ্র্যাভিটি ফলসের প্রতিটি মরশুম 1 পর্বের শেষে, ক্রেডিট রোলের সময়, তিনটি সাধারণ প্রতিস্থাপন সাইফারের মধ্যে একটি থাকেঃ এ-3 সিজার সাইফার (উদ্বোধনী ক্রমের শেষে "3 অক্ষর পিছনে" দ্বারা নির্দেশিত), একটি আতবাশ সাইফার, বা একটি অক্ষর-থেকে-সংখ্যার সহজ প্রতিস্থাপন সাইফার। প্রথম মরশুমের ফাইনাল তিনজনের সাথে একটি বার্তা এনকোড করে। দ্বিতীয় মরশুমে, ভিজেনেয়ার সাইফারগুলি বিভিন্ন মনোয়ালফাবেটিক সাইফারের জায়গায় ব্যবহার করা হয়, প্রতিটি তার পর্বের মধ্যে লুকানো একটি কী ব্যবহার করে। ইয়ন কলফারের আর্টেমিস ফাউল সিরিজে তিনটি বিকল্প সাইফার রয়েছে; গ্নোমিশ, সেন্টাউরিয়ান এবং ইটার্নিয়ান, যা পৃষ্ঠাগুলির নীচে চলে বা বইয়ের মধ্যে অন্য কোথাও থাকে। ক্রিস্টিন ক্যাশোরের তৃতীয় উপন্যাস বিটারব্লুতে, প্রতিস্থাপন সাইফারগুলি কোডেড যোগাযোগের একটি গুরুত্বপূর্ণ রূপ হিসাবে কাজ করে। 2013 সালের ভিডিও গেম বায়োশক ইনফিনিটে, পুরো গেম জুড়ে লুকিয়ে থাকা বিকল্প সাইফার রয়েছে যেখানে খেলোয়াড়কে অবশ্যই কোড বইগুলি খুঁজে বের করতে হবে যাতে সেগুলি বোঝার জন্য এবং উদ্বৃত্ত সরবরাহের অ্যাক্সেস পেতে সহায়তা করে। দ্য ডেভিল ইজ এ পার্ট-টাইমার!-এর অ্যানিমে অভিযোজনে, এন্টে ইসলার ভাষা, যাকে এনটিয়ান বলা হয়, সাইফারটেক্সট বর্ণমালার সাথে একটি প্রতিস্থাপন সাইফার ব্যবহার করে, শুধুমাত্র এ, ই, আই, ও, ইউ, এল, এন এবং কিউ তাদের মূল অবস্থানে রেখে যায়। আরও দেখুন সেন্টিবান টেবিলের সাথে বান (একক) ক্রিপ্টোগ্রাফি রেফারেন্সগুলিতে লিট ভিজেনেয়ার সাইফার বিষয়গুলি বাহ্যিক লিঙ্ক মনোয়ালফ্যাবেটিক প্রতিস্থাপন ব্রেকিং একটি পরিচিত প্লেইনটেক্সট অ্যাটাক ক্লাসিক্যাল সাইফার ব্যবহার করে একটি মনোয়ালফ্যাবেটিক এনক্রিপশন সিস্টেম ক্রিপ্টোগ্রাফির ইতিহাস