趣味隐写术与密码术

武汉轻工大学选修课

趣味隐写术与密码术（通识）大作业

学院: 数学与计算机学院

专业: 计算机技术与科学

姓名: 韩晶

学号: 1305110009

时间: 2016.05.09

1.简述常用隐写术与密码术分为哪几类？并应用举例说明。答：目前常用的隐写术和密码术有:变色隐写药水，藏头诗，字符替换，摩氏密码，现代加解密技术，其中包括对称加密解密技术和非对称加密解密技术等，下面一一举例说明。

1）隐写术

1. 隐写药水：淀粉（米汤）写字，紫药水显影，柠檬水写字在水蒸气下显示。

案例：传统谍战电影《风声》

2.藏头诗

a. 藏于诗中：有效信息藏于诗词中，根据意思得到。

案例：《想做你妻》

木目跨于心，古人做反文。小和尚光头，凄惨无泪水。

b.藏于诗头:

庐剧《无双缘》

妆未罢暗凝眉，户愁看紫燕飞，力回天春已老，栖画栋不如归。c.藏于诗尾:

别后空愁我，永言形友爱。六合已姓刘，风枝不可静。

c.藏于诗中间：

陇上行人夜吹笛，女墙犹在夜乌啼。颇黎枕上闻天鸡，本期沧海堪投迹。

2）密码术

字母表替代法

1、顺序字符替换法

从26个英文字母表中第N个字符开始替换，把后面的字母依次写入取N=h 新的字母表顺序为：

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

对应原始字母表顺序：

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 原始明文信息：I am Han jing

用上述字符替换法加密后的密文信息：S ht Ohu qpun

2、keyword字符替换法

从26个英文字母表中取出keyword字符放在字母表开头，然后按顺序摆放剩余字母，形成新的字母表顺序为

k e y w o r d a b c f g h I j l m n p q s t u v x z

对应原始字母表顺序

a b c d e f g h I j k L m n o p q r s t u v w s y z

原始明文信息：I am Han jing

用上述字符替换法加密后的密文信息：B kh Aki cbhd

3、栅栏密码

就是把要加密的明文分成N个一组，然后把每组的第1个个字连起来，形成一段无规律的话。不过栅栏密码本身有一个潜规则，就是组成栅栏的字母一般不会太多。

一般比较常见的是2栏的栅栏密码。

比如明文： I LOVE FCBARCELONA

去掉空格后变为： ILOVEFCBARCELONA

两个一组，得到： IL OV EF CB AR CE LO NA

先取出第一个字母： IOECACLN

再取出第二个字母： LVFBREOA

连在一起就是： IOECACLNLVFBREOA

而解密的时候，我们先把密文从中间分开，变为两行：

I O E C A C L N

L V F B R E O A

再按上下上下的顺序组合起来：

ILOVEFCBARCELONA

分出空格，就可以得到原文了：

I LOVE FCBARCELONA

当栅栏和拼音相结合后，诞生出一种奇妙的新思路：

如QGBKSYSHJIEUEIIIIAN

总共19个字母看似不符合栅栏的规则...其实是因为出现了一个叫做“捆绑”的东西：

Q G B K S Y SH J

I E U E I I I IAN

我们发现：上面是声母，下面是韵母...

3.仿射密码

加密和解密算法 C= Ek(m)=(k1m+k2) mod n

M= Dk(c)=k3(c- k2) mod n（其中（k3 ×k1）mod26 = 1）

设密钥K= (7, 3), 用仿射密码加密明文hot。

三个字母对应的数值是7、14和19。分别加密如下：

(7×7 + 3) mod 26 = 52 mod 26 =0

(7×14 + 3) mod 26 = 101 mod 26 =23

(7×19 + 3) mod 26 =136 mod 26 =6

三个密文数值为0、23和6，对应的密文是AXG。

4、维吉尼亚密码

将26个凯撒密表合成一个，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。假如以表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：

明文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

密文:KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY

5、博福特密码

是一种类似于维吉尼亚密码的替代密码，由弗朗西斯·蒲福（Francis Beaufort）发明。

博福特密码是按mod q减法运算的一种周期代替密码。

即ci+td=δi(mi+td)≡(ki-mi+td)(mod q)

符号：ki：密钥 mi：明文 ci：密文

例如，明文的第一个字母为D，则先在表格中找到第D列。由于密钥的第一个字母为F，于是D列从上往下找到F。这一F对应的行号为C，因而C便是密文的第一个字母。以此类推可以得到密文。

以下便是一个密钥为FORTIFICATION时的例子：

Defend the east wall of the castle去空格，

明文：DEFENDTHEEASTWALLOFTHECASTLE

密钥：FORTIFICATIONFORTIFICATIONFO

密文：CKMPVCPVWPIWUJOGIUAPVWRIWUUK

1、摩斯密码及编码术

摩斯密码是世界上最重要的密码技术之一，1843年美国发明者山缪摩斯建立了这一套摩斯密码的系统。摩斯密码是由”.”(短音嘀)与”-”(长音嗒)所组成的，它是在电话尚未被发明之前，用於长距