Els mètodes de xifratge d'aquesta secció dedicada a les substitucions substitueixen cada lletra segons un alfabet de xifratge. Els xifratges en què l'alfabet es manté invariant al llarg de tot el missatge s'anomenen xifratges de substitució monoalfabètica.

Si el mètode de xifratge consisteix en una reordenació de l'alfabet, aleshores podem generar una enorme quantitat de mètodes de xifratge. Hi ha més de 400.000.000.000.000.000.000.000.000 de reordenacions, que donen lloc a un nombre equivalent de diferents alfabets de xifratge. Cada alfabet de xifratge és conegut com una clau. Si el nostre missatge és interceptat per l'enemic, que suposa correctament que hem utilitzat un xifratge de substitució monoalfabètic, encara haurà de fer front al repte impossible d'inspeccionar totes les possibles claus. Si un agent enemic pogués inspeccionar totes les possibles claus cada segon, utilitzaria aproximadament un bilió de vegades el temps de vida de l'univers per inspeccionar-les totes i trobar la correcta. Aquest senzill plantejament de força evidentment no funciona.