在计算机出现之前， 密码学由基于字符的密码算法构成， 各种密码算法是字符之间的互相替代或互相之间的换位， 好的密码算法通常结合这两种方法， 每次进行多轮运算。 这些算法的安全性都基于算法的保密性， 一旦算法被泄露， 就很容易被破译。 在今天看来， 它们都是比较简单的密码。 现在加密算法虽然复杂得多， 但加密原理没变， 因此了解过去的密码算法仍然很有意义。
1. 换位密码
换位密码是指在简单的纵行换位中， 明文以固定的宽度水平地写在一张图表纸上， 密文按垂直方向读出， 其解密就是将密文按相同的宽度垂直地写在图表纸上， 然后水平地读出明文。
例如， 周期为e 的换位是将明文字母分组， 每组有e 个字母， 密钥分别是1，2，…，e 的一个置换f。 然后， 按照公式Yi =Xf(i)(i=1，2，…，e)， 将明文X1X2X3…加密为密文Y1Y2Y3…。 解密过程则按照公式Xj =Yf -1(j)(j=1，2，…，e) 进行。 例如， 有明文:
COMPUTER GRAPHICS MAY BE SLOW BUT ATLEASTTIE'S EXPENSIVE
对其进行周期为10 的换位， 因此分组为
C O M P U T E R G R
A P H I C S M A Y B
E S L O W B U T A T
L E A S T T I E S E
X P E N S I V E
得到密文: CAELX OPSEP MHLAE PIOSN UCWTS TSBTI EMUIV RATEE GYASR BTE
由于密文字符和明文字符相同， 因此对密文的频数分析将揭示与英语字母有相似的或然值。 这为密码分析者提供了很好的线索， 他能用各种技术去决定字母的准确顺序， 从而得到明文。 密文通过两次换位密码， 极大地增强了安全性。
虽然现代密码也用换位， 但由于它对存储要求很大， 且有时还要求消息为某个特定的长度， 因此比较麻烦。(https://www.daowen.com)
2. 恺撒密码
恺撒密码的替换方法是排列明文和密文字母表， 密文字母表示通过将明文字母表向左(或向右) 移动一个固定数目的位置。
例如， 若偏移量是左移3 (解密时的密钥就是3)， 则有
明文字母表: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ。
密文字母表: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC。
使用时， 加密者查找明文字母表中需要加密的消息中的每个字母所在位置， 并且写下密文字母表中对应的字母。 需要解密的人则根据事先已知的密钥反过来操作， 得到原来的明文。 例如，
明文字母表: THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG。
密文字母表: WKH TXLFN EURZQ IRA MXPSV RYHU WKH ODCB GRJ。
恺撒密码的加密、 解密方法还能通过求余的数学方法进行计算。 首先将字母用数字代替， A=0，B=1，…，Z=25。 此时， 偏移量为n 的加密算法即
En(x) =(x+n)mod 26
解密法为
Dn(x) =(x-n)mod 26
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