凯撒加密资料
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恺撒加密
“恺撒密码”据传是古罗马恺撒大帝用来保护重要军情的加密系统。
它是一种替代密码,通过将字母按顺序推后起3位起到加密作用,如将字母A换作字母D,将字母B换作字母E。
据说恺撒是率先使用加密函的古代将领之一,因此这种加密方法被称为恺撒密码。
假如有这样一条指令:
RETURN TO ROME
用恺撒密码加密后就成为:
UHWXUA WR URPH
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: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
密: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:THE FAULT, DEAR BRUTUS, LIES NOT IN OUR STARS BUT IN OURSELVES.
密文:MAX YTNEM, WXTK UKNMNL, EBXL GHM BG HNK LMTKL UNM BG HNKLXEOXL.
很明显,这种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:
原: 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。