密码学入门

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1、栅栏加密法

栅栏加密法是一种比较简单快捷的加密方法。栅栏加密法就是把要被加密的文件按照一上一下的写法写出来，再把第二行的文字排列到第一行的后面。 例如：我要加密secret，先分成2行 s e

c r

e t

这样按行的顺序写出来就得到密文：sceert

相应的，破译方法就是把文字从中间分开，分成2行，填回表格后按列的顺序写出来。

为了增加破译难度，不一定就是分成2组，也可以分成更多的3组、4组…… 例如：分成4组加密mathematics，先分成4行 m a t h

e m a t

i c s

然后得到密文：meiamctasht

如果你需要提示对方是怎么分组的，那么一般第一行有几个字母就在第几个字母后打空格，就像这样：mei am ctas ht

2、凯撒密码

凯撒加密法的替换方法是通过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，当偏移量是左移3的时候（解密时的密钥就是3）： 明文字母表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密文字母表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC 据说这种加密法师凯撒首先开始运用的，虽然这种加密法现在看来非常容易破解，因为密钥只有1到25这25种可能性，通过穷举法就能破解；如果需要更快的方式的话可以加入一些分析，比如在英语中“the”这个词出现频率极高，那么如果我在一段密文中经常看到“wlh”的出现，并且恰好这三个字母间距和the的字母间距一样，那么我就有理由相信wlh就是the，那么马上就能得到密钥是3。 我们来尝试破译一句凯撒密码：

密文：OE DOV ZLPGLZ AOL YPNOA TVTLUA OL AOL YPNOA TAU 明文：HE WHO SEIZES THE RIGHT MOMENT IS THE RIGHT MAN 密钥为7

3、维吉尼亚密码

维吉尼亚密码是使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法，属于多表密码的一种简单形式。该方法最早记录在吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索于1553年所著的书《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的密码》中。然而，后来在19世纪时被误传为是法国外交官布莱斯·德·维吉尼亚所创造，因此现在被称为“维吉尼亚密码”。维吉尼亚密码以其简单易用而著称，同时初学者通常难以破解。


在一个凯撒密码中，字母表中的每一字母都会作一定的偏移，而维吉尼亚密码则是由一些偏移量不同的恺撒密码组成。为了生成密码，首先需要使用维吉尼亚表格。这一表格包括了26行字母表，每一行都由前一行向左偏移一位得到。

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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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

维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念，具体使用哪一行字母表进行编译是基于密钥进行的，在过程中会不断地变换，以此来对抗字频统计。

假如以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：

明文:TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION 密钥:RE LA TI ONS RE LA TION SR ELA TIONSREL 密文:KS ME HZ BBL KS ME MPOG AJ XSE JCSFLZSY

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