یکی از کارا ترین و بهترین نمونه های اولیه که برای رمزنگاری ارائه شد ٫ مدل رمزنگاری سزار بود . نام این مدل از رمزنگاری از ژولیوس سزار ٫ امپراتور رومی گرفته شده . همچنین بیشترین استفاده از این مدل هم در زمان همین شخص و برای ارتباطات سری و جنگی و ایجاد محرمانگی بود .

ایده این مدل در زمان فعلی بسیار ساده است اما در زمان خودش به نظر خیلی خوب بوده . روش کاری که برای این مدل در نظر گرفته شده به این صورت هست که در طول یک رشته که به عنوان ورودی به این مدل داده میشه ٫ به ازای هر حرف یک مقدار ثابت عددی به مقدار ثابت عددی فعلی اون حرف اضفه میشه . در نتیجه تمام رشته به یک اندازه جا به جا میشن و رشته ورودی از حالت با معنی و قابل درک خارج میشه . این مقدار عددی فقط در یک بازه عددی خاص که به زبان مورد استفاده بستگی محدود شده ٫ به طور مثال در زبان انگلیسی این عدد بین ۰ تا ۲۶ هستش . اما باید دقت داشت که ۰ و ۲۶ متن ورودی رو به همون شکل اول به ما تحویل میدن . پس برای یک زبان با ۲۶ حرف داریم :‌

\[
\quicklatex{color=”#00000″ size=25}
\boxed{ \exists x \in N \rightarrow\begin{cases}x > 0\\x < 26\end{cases}}
\]

باید توجه داشت که در این مدل با توجه به توضیحات بالا از یک مقدار عددی برای شیفت دادن حروف در زمان رمزگذاری استفاده میشود و در زمان رمز گشایی از عددی مانند :

\[
\quicklatex{color=”#00000″ size=25}
\boxed{X = 26 – x}
\]

استفاده میشود . با توجه به اینکه تعداد حروف در هر زبان مشخص هست پس میتوان حتی بدون داشتن عدد مورد نظر ٫ با توجه به تعداد حروف حمله ای رو ترتیب داد تا رمزگشایی انجام بشه . به عنوان مثال برای زبانی مثل انگلیسی به طور واضح اگر از سزار استفاده شده باشد از ۱ تا ۲۵ رو میتونیم برای رمزگشایی استفاده کنیم . به کد زیر که مدل سزار رو پیاده سازی میکنه توجه کنید :

def caesar_en(string,shift):
 cipher = ""
 string = string.lower()
 for i in range(len(string)):
  char = chr(ord(string[i])+shift)
  if ord(char) > ord("z"):
  	char = chr(ord(char)-26)
  cipher += char
 return cipher
def caesar_de(string,shift):
 plain = ""
 shift = 26-shift
 string = string.lower()
 for i in range(len(string)):
  char = chr(ord(string[i])+shift)
  if ord(char) > ord("z"):
  	char = chr(ord(char)-26)
  plain += char
 return plain
string = "StandardAcademy"
print "Cipher : ",caesar_en(string,10)
print "Plain : ",caesar_de(caesar_en(string,10),10)

مشاهده میشه که در کد بالا دو تابع موجود  هست که عمل عکس هم دیگر رو انجام میدن منتهی با این تفاوت که در تابع caesar_de از مقدار shift از ۲۶ کم میشه و حاصل بدست اومده در کد استفاده میشه . همچنین در قسمت هایی هم که مقدار عددی z رو در شرط بررسی میکنیم میخوایم جلوی خارج شدن حروف جدید از محدوده الفبا رو بگیریم . یعنی به صورت زیر :

>>> ord("z")
122
>>> ord("a")
97
>>> chr(ord("z")+1)
'{'
>>> ord("a") == ord("z")+1
False
>>> 

در واقع کاری که انجام میدیم اینه که False رو به همون شکل به حال خودش میزاریم چون کاری برنمیاد از دستمون 🙂 اما خب با یه جمع و کم ساده میتونیم یه حالت حلقه مانند رو ایجاد کنیم که بعد از z دوباره a بیاد و خارح از الفبا نریم .

خروجی کد به شکل زیر هستش :

parsa@username:~/Desktop$ python caesar.py 
Cipher :  cdkxnkbnkmknowi
Plain :  standardacademy

البته در  زمان حال که رایانه و کامپیوتر هست حتما نیازی نیست که داخل محدوده الفبا بمونیم . شما میتونید به عنوان مثال مقدار شیفت رو ۳۳ وارد کنید و خروجی رو هکس کنید تا مشکلی برای نمایشش نداشته باشید . اما دیگه از سزار خارج میشید و به مشتقات سزار میرسید . که Shift Cipher هست . این مدل ها از نوع جاینشینی هستند که در یک رشته هر حرف رو تغییر میدن مدل های زیادی هم دارن که در آینده بررسیشون میکنیم .