概述

置换密码(1.列置换 2.周期置换)

代换密码(1.单表代换密码 2.多表代换密码)

概述

古典密码编码方法归根结底主要有两种，即置换和代换。

把明文中的字母重新排列，字母本身不变，但其位置改变了，这样编成的密码称为置换密码。最简单的置换密码是把明文中的字母顺序倒过来，然后截成固定长度的字母组作为密文。

代换密码则是将明文中的字符替代成其他字符。

置换密码

1.列置换

加密：将明文按固定长m分组，即每行m个字母，在密钥控制下按某一顺序交换列，最后按列优先的顺序依次读出，即产生了密文。解密：逆过程。

2.周期置换

很大程度上同列置换，只不过加、解密时，在列交换后是按行优先的顺序向下进行。

代换密码

1.单表代换密码

①加法密码

A和B是有 n个字母的字母表。

定义一个由A到B的映射：f:A→B

f(ai )= bi=aj

j=i+k mod n

加法密码是用明文字母在字母表中后面第 k个字母来代替。

K=3 时是著名的凯撒密码。

恺撒密码——历史上第一个密码技术

“恺撒密码”是古罗马恺撒大帝在营救西塞罗战役时用来保护重要军情的加密系统（《高卢战记》）。

②乘法密码

A和B是有n个字母的字母表。?定义一个由A到B的映射：f:A→B f(ai )= bi= aj j=ik mod n 其中，(n,k)=1。注意：只有(n,k)=1，才能正确解密。

③密钥词组代替密码

随机选一个词语，去掉其中的重复字母，写到矩阵的第一行，从明文字母表中去掉这第一行的字母，其余字母顺序写入矩阵。然后按列取出字母构成密文字母表

2.多表代换密码

单表代替密码的安全性不高，一个原因是一个明文字母只由一个密文字母代替。可以利用频率分析来破译。故产生了更为安全的多表代换密码，即构造多个密文字母表，在密钥的控制下用以一系列代换表依次对明文消息的字母序列进行代换。著名的多表代替密码有Vigenere密码等。

① Vernam密码

明文、密文、密钥都表示为二进制位：

M=m1,m2,… ,mn K =k1,k2,… ,kn C =c1,c2,… ,cn

②Playfair密码

用密钥控制生成矩阵，然后每两个字母为单位进行代换。

③Hill密码（乘积密码）

建立在矩阵相乘的基础上，但不能抵抗已知明文攻击。