Uma tabela de substituição contém os caracteres que serão substituídos e os caracteres de substituição. Esta tabela também é conhecida como cifrante ou alfabeto cifrante. Quando apenas um cifrante é aplicado para transformar um texto claro num criptograma, a substituição é chamada de monoalfabética.

Classificação das cifras clássicas

Monogrâmicas ou Simples

Como cada um dos caracteres do texto claro é substituído por um outro, o comprimento da mensagem cifrada é igual ao comprimento da mensagem original e a frequência de ocorrência das letras (números ou símbolos) do criptograma é a mesma que a frequência de ocorrência das letras da língua usada no texto claro. Este sistema é chamado de monoalfabético porque apenas um alfabeto cifrante (ou tabela de substituição) é aplicado e classificado como substituição monogrâmica (ou monográfica) porque cada caracter é tratado individualmente.

A substituição monogrâmica também é conhecida como uniliteral - uni = uma e literal = letra (não confunda com unilateral!).

As cifras de substituição monoalfabética monogrâmica mais antigas são o Atbash e o Código de César. Na criptografia contemporânea, que usa computadores, substitui-se blocos de bits ao invés de caracteres. O princípio, porém, é o mesmo.

Veja alguns exemplos de substituições simples.

Poligrâmicas

A substituição monoalfabética poligrâmica tem as mesmas características da substituição simples (ou monoalfabética monogrâmica), com a diferença de que se substitui grupos de caracteres do texto original por um ou mais caracteres. Portanto, o comprimento da mensagem cifrada nem sempre é o mesmo da mensagem original.

Quando os grupos de substituição são constituídos por mais de uma letra ou símbolo, também chamamos a substituição de multiliteral. As substituições multiliterais podem ser digrâmicas ou biliterais (grupos de duas letras ou símbolos), trigrâmicas ou triliterais, etc.

Homofônicas

Dentre as substituições monoalfabéticas poligrâmicas existe a substituição chamada homofônica. Homofônico vem do grego e significa "mesmo som". É o conceito de ter sequências diferentes de letras que são pronunciadas de forma semelhante. Na criptologia, é uma cifra que substitui cada um dos caracteres do texto claro por um de vários símbolos possíveis, todos com o mesmo significado.

Apesar de vários substitutos para cada um dos caracteres, o comprimento do texto cifrado é igual ao do texto claro. Um exemplo de substituição homofônica é a cifra de Babou.

Veja alguns exemplos de substituições homofônicas.

Tomográficas

Sistemas tomográficos, também conhecidos como tomogrâmicos, são aqueles nos quais cada caractere é substituído por um grupo de duas ou mais letras ou números.

O comprimento do criptograma é maior do que o do texto original. Exemplos clássicos do método tomográfico são o Código de Políbio e a cifra de Bacon.

Veja alguns exemplos de substituições tomográficas.