Cuadrado de Polibio es un cifrado por sustitución, también llamado cifrado monoalfabético. Este tipo de cifrado recibe ese nombre porque cada letra de entrada se sustituye siempre por el mismo valor durante todo el proceso, a diferencia de los cifrados polialfabéticos, como Vigenère. El cuadrado de Polibio debe su nombre a su creador, Polibio, historiador griego que vivió aproximadamente entre 200 y 125 a. C. Su principio es muy sencillo.
Primero se rellena una cuadrícula de 25 casillas, 5 × 5. También existe una variante de 36 casillas que permite cifrar números. Como la cuadrícula solo contiene 25 posiciones, debe excluirse una letra. La letra omitida depende del idioma: en francés suele eliminarse la W y en inglés se combinan I y J. Aquí se omite la J. La cuadrícula se rellena desde la esquina superior izquierda hasta la inferior derecha. Después, cada letra se sustituye por los dos números que representan su fila y columna. La A está en la primera fila y la primera columna y se representa como 11; la B está en la primera fila y la segunda columna y se convierte en 12, y así sucesivamente.
También es posible añadir una clave secreta para reforzar un poco el cifrado, aunque hoy ya no es fiable para proteger datos. La clave se coloca al principio de la cuadrícula y después se completan las casillas con las letras restantes que no aparecen en ella, en orden alfabético.
Este cifrado por sustitución se creó para mejorar las técnicas de transmisión a distancia. Sus códigos numéricos podían representarse con antorchas, aunque el sistema era poco práctico porque podían necesitarse hasta diez. También permite comunicarse mediante golpes sobre una superficie, de forma parecida al código Morse. Según la tradición, los nihilistas rusos encarcelados en prisiones zaristas utilizaron el cuadrado de Polibio. El alfabeto cirílico, con frecuencia superior a 30 letras, exigía cuadrículas adaptadas. También se dice que fue utilizado por soldados estadounidenses en prisiones.
El proceso de descifrado del Cuadrado de Polibio, al igual que el de otros cifrados monoalfabéticos, es sencillo. Basta con analizar estadísticamente la frecuencia de los símbolos o números del texto cifrado y compararla con las frecuencias medias conocidas del idioma supuesto. A partir de las tasas de aparición se pueden deducir las correspondencias probables.