词条 | 凯撒密码 |
释义 | § 概念词 凯撒密码 § 知识点 凯撒密码是一种非常古老的加密方法,相传当年凯撒大地行军打仗时为了保证自己的命令不被敌军知道,就使用这种特殊的方法进行通信,以确保信息传递的安全。他的原理很简单,说到底就是字母于字母之间的替换。下面让我们看一个简单的例子:“baidu”用凯撒密码法加密后字符串变为“edlgx”,它的原理是什么呢?把“baidu”中的每一个字母按字母表顺序向后移3位,所得的结果就是刚才我们所看到的密文。 明文:A B C D E F G H I L K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 密文:d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z a b c 如果这份指令被敌方截获,也将不会泄密,因为字面上看不出任何意义。 这种加密方法还可以依据移位的不同产生新的变化,如将每个字母左19位,就产生这样一个明密对照表: 明文:a b c d e f g h i j k l m n o pq r s t u v w x y z 密文:T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S 在这个加密表下,明文与密文的对照关系就变成: 明文:b a i d u 密文:UTB WN § 维吉尼亚密码 很明显,凯撒密码的密度是很低的,只需简单地统计字频就可以破译。于是人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码,称为“维吉尼亚”密码。它是由16世纪法国亨利三世王朝的布莱瑟·维吉尼亚发明的,其特点是将26个恺撒密表合成一个,见下表: A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A -A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z B -B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A C-C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B D- D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C E- E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D F- F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G- G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F H- H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G I- I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H J- J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I K- K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J L -L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K M- M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L N- N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M O- O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N P- P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O Q- Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P R- R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q S- S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T- T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S U- U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T V- V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U W- W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X- X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Y- Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z- Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y 维吉尼亚密码(类似于今天我们所说的置换密码)引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。假如以上面第一行代表明文字母,左面第一列代表密钥字母,对如下明文加密:TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION 当选定RELATIONS作为密钥时,加密过程是:明文一个字母为T,第一个密钥字母为R,因此可以找到在R行中代替T的为K,依此类推,得出对应关系如下:密钥:RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL 明文:TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION 密文:KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY 历史上以维吉尼亚密表为基础又演变出很多种加密方法,其基本元素无非是密表与密钥,并一直沿用到二战以后的初级电子密码机上。 § 凯撒系统 此系统因罗马时代的发明人Julius Caesar(盖乌斯·尤利乌斯·恺撒)得名。传说被恺撒大帝使用过。 恺撒系统的密码是自己选的一个单词。 例如,选用mountain,写出以下的字母序列:mountaibcdefghjklpqrsvwxyz。 看出来了吗?就是在正常字母序列中抽掉你的密码mountain。由于mountain中有两个n,把第二个去掉。 然后,把正常字母序列写在这个序列下面:Mountaibcdefghjklpqrsvwxyz.......密文字母序 bcdefghijklmnopqrstuvwxyz.......明文字母序 在加密的时候,用上面那个序列里的字母代替原文中的字母写成密文。例如,m代替a,o代替b。解密时方向相反。所以,加密heishere的结果是:btcqbkpt。 如果你的文本中有数字,那么不妨写一个36字符的序列,并把数字加在你的密码中。 评价:这种方法比简单移位系统安全,可以在你的日记中使用。但是,如果加密的文字有(大约)400字符以上,那么攻击者手工花费1天时间即可破解,因为英文和其它语言中每个字母都有一定的使用频率,破解者根据这些频率就可以破译。[1] |
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