密码编码学初探——传统加密技术

1.基本概念:

密码学: 研究信息加密、解密和破密的科学。包括密码编码学和密码分析学。 密码编码学:研究如何对明文进行编码加密的科学。
密码分析学:研究如何破译密码的科学。

2.传统加密技术

基本术语:替代 置换 单表替代 多表替代 栅栏密码 转轮机 隐写术

2.1单表替换的凯撒密码:

abcdefghijklm
0123456789101112
nopqrstuvwxyz
13141516171819202122232425

把字母进行数字编码,然后以一个位移进行替换。

计算公式为: n2=n1+x
如取 x=2 时。
haha对应数字为:7 0 7 0
编译后:9 2 9 2
对应的密文为: jcjc

2.2多表替换

维吉尼亚密码(Vigenère):
用一串密钥来表示当前字符对应的替换表。
如密钥“defg”表示第一个字符替换表中,用d代表a其余往后平移。
本质上,该方法就是多个单表替换的叠加。所以密钥长度成为了破译密码的突破口,只要猜到了密钥长度,就可以对等密钥长度间隔的字符进行单表破译。

Vemam密码:
这就是上一种密码的升级版,通过尽可能地延长密钥长度,使得破译难度加大,设计者提出用磁带作为密钥载体。
用明文的二进制流的异或密钥k作为密文,根据异或的性质,明文二进制流就等于密文异或k。
即使如此,理论上该加密方式还是可以破解的,只要有足够的密文、使用已知或可能的明文序列。

2.3置换

栅栏密码:即通过一定规则改变字符顺序,使得不易辨认出表达的意思。
如以等距分割,排成若干行。再以一定地规则调换列。

多次置换往往可以很好地打破语言特征。

2.4转轮机

转轮机是二战中德国和日本使用过的密码机。转轮机中,有多个旋转轮,每个旋转轮对应一套替代(映射)系统,每个旋转轮的转速不一样,类似机械手表中的齿轮,所以理论上有3个旋转轮就有 262626 个替换表。而一般的攻击方法,攻击一个替换表大约需要50个字母。所以破译需要的密文长度很长很长~

2.5隐写术

把明文隐藏在其他文字等中,使得其对外不可读。
优点:隐藏通信双方的联系

更多参考:
传统密码技术

    原文作者:维吉尼亚加密问题
    原文地址: https://blog.csdn.net/ml_1019/article/details/78050410
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