對於天然語言，若是取一本非專業書籍，統計足夠長的課文就會發現，字母(或字符)出現的頻率會反映出相應語言的統計特性。統計大量的課文定會發現，相應語言中每一個字母在相應語言中出現的機率。因而便獲得該語言字母表上的一個機率分佈。
1、英文字母
一由獨立試驗產生明文單碼，Beker在1982年統計的樣本總數爲100 362，獲得單碼的機率分佈見下表：
根據上表，英文字母出現的機率按大小排列以下：
E T A O I N S H R D L C U M W F G Y P B V K J X Q Z
在上表中，很多字母出現的機率近乎相等。爲了應用方便，常將英文字母表按字母出現的機率大小分類，分類狀況見下表：
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極高頻 E
次高頻 T A O I N S H R
中等頻 D L
低頻 C U M W F G Y P B
甚低頻 V K J X Q Z
--------------------------
其它語言和數據也有相似於英語語言的單字母統計特性。若是咱們隨意統計一段足夠長的英文課文，只要內容不是太特殊，其結果必定和上表基本相同。這代表英文的一篇文章中各個字母出現的機率是基本可預測的，它將爲密碼分析提供一個方面的依據。
語言的單字母統計特性至少在如下兩個方面沒有反映出英文語言的特徵：
⑴根據英文的單字母統計特性能夠計算出雙字母QE出現的機率爲p(QE)=0.00095×0.12702≈1.21×10^(-4)
這就是說，在10^6個雙字母的抽樣中，QE出現的次數大約應爲121次，但這不符合英文課文的實際。由於在英文課文中，QE根本不出現。
⑵四字母SEND和SEDN在單字母統計特性下出現的機率相等，這也不符合英文的實際。總之，天然語言的單字母統計特性只反映了單字母出現的機率，而沒有反映該種語言文字的字母間的相關關係。爲了體現天然語言的雙字母統計特性，咱們須要考察該語言的文字中相鄰字母對出現的頻數。
2、由獨立試驗產生雙字母。根據Beker在1982年統計的英文雙字母的頻數給出了雙字母的頻率。
統計出的英文雙字母的機率最大的30對字母按機率大小排列爲：
th he in er an re ed on es st en at to nt ha nd ou ea ng as or ti is et it ar te se hi of
只要咱們隨意統計足夠長的英文課文，只要內容不是太特殊，其結果必定和上面的機率基本相同，這也代表雙字母在英文課文中出現的機率是基本可預測的，它爲密碼分析提供了又一方面的依據。
相似的，咱們還能夠考察英文課文中三字母出現的頻率。仍按Beker在1982年統計的結果(樣本總數100 360)獲得機率最大的20組三字母按機率大小排列爲：
the ing and her ere ent tha nth was eth for dth hat she ion his sth ers ver
特別，the出現的頻率幾乎爲ing的3倍。
應當強調指出，在利用統計分析法時，密文量要足夠大，不然會加大密碼攻擊的難度。在實際通訊中，除了字母外，還有諸如標點、數字等字符，它們的統計特性也必須考慮進去。數據格式、報頭信息對於密碼體制的安全有重要意義，在密碼分析中也起着重要的做用。
在分析或攻擊一份密報時利用英文的下述統計特性頗有幫助。
⑴冠詞the對英文的統計特性影響很大，它使t，h，th，he和the在單字母、雙字母和三字母的統計中都爲高几率的元素。
⑵英文單詞中以 E,S,D,T 爲結尾的超過一半
⑶英文單詞中以 T,A,S,W 爲起始字母的約佔一半
⑷①在分析或攻擊密文時應先找突破口，通常來講，先從the a i入手。(能一個字母獨立做爲單詞的只有a、I，並且頻率較高時優先考慮a)
②若是有「’」出現，「’」後的一個字母只能是t s l d v中的一個；若是是兩個字母，則只能是re ll。(兩個不一樣字母便是re，相同便是ll)
③其它規律：若是四字單詞詞末有兩個相同字母，每每是ll；
以a開頭的三字單詞只能是and are中的一個；
兩個字母的組合中若是出現q*，則*是u(q後幾乎老是u)；
若是一個單詞的開頭和結尾是同一個字母，最可能的是：s t d；
兩個都是輔音的雙字母組合，常含有n或t；io、ou和ea是最多見的雙元音字母組；
若是單詞的頭兩個字母都是輔音，則第二個字母最多是：r、l和h；
若是一個三次以三個輔音結尾，那最多見的是-ght和-tch；
反向雙字母組合： er-re, es-se, an-na, it-ti, on-no, en-ne, ot-to,ed-de, st-ts, at-ta, ar-ra, in-ni；
小詞的使用頻率
1-letter: a,i,o
2-letter: of,to,in,is,it,be,as,at
3-letter: the,and,for,are,but,not,you,all
4-letter: that,with,have,this,will,your,from,they
5-letter: which,would,there
元音字母：a,e,i,o,u
元音後最多見的字母是n，元音前最多見的字母是h
常見的雙字母前綴 re co un com il ir up
最經常使用的三字母后綴 ion ing
最多見詞尾 ed es er
【例】
1.攻擊例題：
給定密文爲GROX CMRYYVLYIC COXN COMBOD WOCCKQOC DY OKMR YDROB DROI YPDOX SXFOXD K MYNO LI VODDSXQ OKMR VODDOB YP DRO KVZRKLOB BOZBOCOXD KXYDROB YXO
攻擊的第一步是作出密文字母出現的頻次分佈表
第二步是根據密文字母的頻次統計，肯定某些密文字母對應的明文字母多是單字母頻率統計表中的哪些字母。此例中
密文字母 對應的明文字母
O,D,B,V e,t,r,l
第三步是利用天然語言的文字結合規律進行猜想。D常常出如今詞頭或詞尾，故猜想它與t對應；而P常常在詞尾出現而未在詞頭出現，因此猜想它與明文字母e對應；K單獨出現且頻率較高，猜想與a對應。
利用雙字母、三字母統計特性及元音輔音拼寫知識，可猜想以下：
由此不難猜出：GROX是when，OKMR是each，VODDSXQ是letting，KXYDROB是another，DY是to。
再獲得下表：
再作進一步肯定就可肯定C,W,I,N,F,Q,Z對應的明文字母。通過整理恢復的明文以下：
when schoolboys send secret messages to each other they often invent a code by letting each letter of the alphaber represent another one.
算法實現
1 #include <iostream>
2 #include <fstream>
3 #include <cstdlib>
4 using namespace std;
5 const char c[27]={'d','j','k','z','u',
6 'x','c','m','l','i','w','b','v','n','o','p',
7 'q','a','r','s','g','h',
8 'f','t','y','e',' '};
9 void encryption(ifstream& fin,ofstream& fout);
10 int main()
11 {
12 ifstream fin;
13 ofstream fout;
14 fin.open("file1_1.in");
15 if(fin.fail())
16 {
17 cout<<"File open error!(Input)"<<endl;
18 exit(1);
19 }
20 fout.open("file1_1.out");
21 if(fout.fail())
22 {
23 cout<<"File open error!(Output)"<<endl;
24 }
25 encryption(fin,fout);
26 fin.close();
27 fout.close();
28 return 0;
29 }
30 void encryption(ifstream& fin,ofstream& fout)//加密過程
31 {
32 char next;
33 char ch;
34 int i;
35 while(fin.get(next))
36 {
37 if(next>='a'&&next<='z')
38 {
39 i=next-'a';
40 ch=c[i];
41 fout<<ch;
42 }
43 else
44 {
45 fout<<' ';
46 }
47 }
48 }
49 void decryption(ifstream& fin,ofstream& fout)//解密過程
50 {
51 char ch;
52 char chout;
53 while(fin.get(ch))
54 {
55 for(int i=0;i<=26;i++)
56 {
57 if(ch==c[i])
58 {
59 if(i==26)
60 {
61 fout<<' ';
62 }
63 else
64 {
65 chout=char('a'+i);
66 fout<<chout;
67 }
68 }
69 }
70 }
71 }
輸入文件file1_1.in算法
//file1_1.in
we will attack tomorrow morning
輸出文件file1_1.out安全
//file1_1.out
fu flbb dssdkw sovoaaof voanlnc