یک قفل‌ با یک‌ کلید

اما در صورتی که آن اطلاعات بخواهد درون شبکه جریان پیدا کند، مثلا اگر شخص مجاز بعد از ورود به سیستم بخواهد از آن داده‌ها استفاده کند و یا هنگامی که دو نفر قصد تبادل اطلاعات محرمانه با یکدیگر را دارند، چون داده‌ها برروی رسانه‌های انتقال قرار می‌گیرند ممکن است مورد سرقت واقع شوند. بنابر این برای جلوگیری از لو رفتن آنها باید تدابیری اندیشید که شخص نفوذگر، با این که به داده‌های ارسالی در بین راه دسترسی پیدا می‌کند، از محتوای آن بی‌اطلاع باشد و به عبارتی با یک سری داده‌های نامفهوم مواجه شود. این کار با استفاده از روش‌های رمزنگاری قابل انجام است.

قفل‌گذاری با یک کلید

روش‌های متعارفی برای رمزگذاری متون وجود دارد که در آنها متن با یک کلید رمزنگاری شده و با استفاده از همان کلید رمزگشایی می‌شود. همانند دری که بعد از قفل شدن با یک کلید، مجددا با استفاده از همان کلید باز می‌شود.

روش‌های جایگزینی‌

در روش جایگزینی، حروف الفبای متن اصلی با حروف دیگری جایگزین می‌شوند. مثلا هر حرف با 5 حرف بعد از خود جایگزین می‌شود. مثلا حرف A با F ، حرف Q با V و به طور چرخشی حرف Y با D جایگزین می‌شود. این یکی از ساده‌ترین روش‌های رمزنگاری است که البته به سادگی شکسته می‌شود. با توجه به حروف پرتکرار زبان مثل E ، T و ... می‌توان با آزمون و خطا براحتی قانونمندی رمز را کشف کرده و متن را به حالت اول بازگرداند.

برای بهبود این روش، از روشی استفاده می‌شود که در کل متن یک حرف همواره یک جایگزین نداشته باشد. مثلا می‌توان جایگزینی یک حرف را به موقعیت مکانی آن حرف در متن نیز وابسته کرد. در این صورت مثلا اگر حرف اول و پنجم متن A باشد، در هر یک حرف A با حروف متفاوتی جایگزین می‌شود.

شکستن این قفل نسبت به قبلی مشکل‌تر است اما این قفل نیز قابل شکستن است. به همین دلیل روش مطمئنی برای اطلاعات خیلی محرمانه نیست.

روش‌های جابه‌جایی‌

در این روش کاراکترها با کاراکتر دیگری جایگزین نمی شوند. اما می‌توان کلمات و جملات متن را به صورت سطر به سطر یا ستون به ستون نوشته و سپس با استفاده از یک روش یا یک کلید ساده، سطرها و ستون‌ها را با هم جابه‌جا کرد. در این صورت حروف دست نخورده باقی می‌مانند اما ترتیب آنها به هم می‌ریزد و در نهایت متن غیرقابل فهم می‌شود. در مقصد نیز با روش عکس عمل جابه‌جایی با استفاده از همان کلید اولیه می‌توان متن را رمزگشایی کرد. البته ترکیب روش جایگزینی با جابه‌جایی می‌تواند شکستن رمز را دشوار کند. همچنین اعمال چند بار یک روش بر روی متن و یا ترکیب روش‌ها و اعمال متعدد روش‌ها بر روی داده‌ها با این که زمان رمزنگاری  رمزگشایی را افزایش می‌دهد، می‌تواند اطمینان‌پذیری و امنیت داده را بیشتر کند.

روش‌های بیتی‌

این روش‌های رمزنگاری بر روی بیت‌های حروف اعمال می‌شود و آنها را تغییر می‌دهد. روش‌هایی نظیر جایگزینی و جابه‌جایی نیز در این روش قابل اجرا هستند. با این تفاوت که به جای آن که یک حرف با حرف دیگر جایگزین شود و یا جای حروف جابه‌جا شود، بیت‌ها جایگزین هم می‌شود و یا با هم جابه‌جا می‌شوند. در نتیجه مثلا با جابه‌جایی بیت‌های حرف A ممکن است کاراکتر حاصل لزوما یک کاراکتر متنی معنادار نشود. با انجام امور دیگر بیتی نظیر چرخش، XOR  و ... نیز می‌توان روش‌های دیگری به دست آورد. اما تا به اینجا تمام روش‌ها یک کلید داشتند که رمزگذاری و رمزگشایی هر دو با آن کلید انجام می‌شود. اما این کار می‌تواند یک ضعف نیز محسوب شود.
روش‌هایی نیز وجود دارند که از یک کلید استفاده نمی‌کنند که در جای مناسبی به آنها نیز خواهیم پرداخت.

 پارسا ستوده‌نیا