シーザー暗号：仕組み、歴史、ROT13と安全性

仕組み

操作は直接的で機械的である。ずらす数（鍵）を選び、各アルファベット文字をその数だけ離れた文字に置き換える。アルファベット以外の文字は、しばしば変更されないまま残される。大文字は大文字へ、小文字は小文字へ対応させるなど、大小文字を保持する場合もある。

1. ずらす値を選ぶ（例：3）。
2. 各文字について、アルファベット上でその数だけ前方へ移動する（Zの次をAとして循環させる）。
3. 変換後の文字を集めて暗号文にする。

例（3文字分のずらし）：A → D、B → E、C → F。このずらしでは、平文「HELLO」は「KHOOR」になる。

歴史と変種

シーザー暗号はローマの軍事・政治上の慣行と関連付けられているが、複雑な暗号方式より前から存在し、後には教室で扱われる多くの例の着想となった。よく知られた変種にROT13があり、これはアルファベットを13文字分回転させる方式である。ROT13は2回適用すると元の文に戻るため、インターネット掲示板では簡易的な難読化に利用された。

安全性、分析と用途

安全性の観点から、シーザー暗号は本格的な保護には適さない。ラテンアルファベットでは自明でないずらし方は25通りしかないため、攻撃者は全ての可能性を短時間で試すことができる（総当たり攻撃）。暗号文内の文字の出現頻度を、想定される言語の頻度と比較する頻度分析によっても、容易に解読される。今日では、秘匿通信ではなく、主に教育、歴史的な説明、パズル、プログラミング演習の簡単な例、軽度の難読化に用いられる。

その単純さゆえに、今なお有用な教材でもある。換字と転置の違いを示し、鍵という考え方を導入し、暗号解読の基礎を実践的に学ぶ方法を提供する。実用的な暗号化が必要な場合には、代わりに現代の共通鍵および公開鍵アルゴリズムが用いられる。