凯撒密码 PPT课件
古典密码之凯撒密码
古典密码之凯撒密码
实验⽬的
理解掌握凯撒密码的设计原理以及编程实现
实验原理
凯撒密码(Caesar)是⼀种代换密码,他是经典的古典密码算法之⼀,它的基本思想是通过把字母移动⼀定的位数来实现加密和解密。
明⽂中的所有字母都在字母表上向后(或向前)按照⼀个固定数⽬进⾏偏移后被替换成密⽂。
例如,当偏移量是3的时候,所有的字母A将被替换成D,B变成E,以此类推X将变成A,Y变成B,Z变成C。
由此可见,位数就是凯撒密码加密和解密的密钥。
实验内容
凯撒密码的编程实现
实验环境描述
1、学⽣机与实验室⽹络直连;
2、VPC1与实验室⽹络直连;
3、学⽣机与VPC1物理链路连通;
实验步骤
学⽣登录实验场景的操作
1、学⽣单击 “开始实验”进⼊实验场景,进⼊⽬标主机。
2.运⾏VC++6.0
3.”⽂件“-->“打开⼯作空间”打开c:tools51elab1001BmyCrySubstitude中的myCrySubstitude.dsw⼯程⽂件
4、查看代码并调试运⾏。
5、执⾏⽣成的myCrySubstitude.dsw⽂件
6、运⾏成功后的截图
7、理解凯撒密码实现机制。
凯撒密码的原理及应用
凯撒密码的原理及应用一、凯撒密码的原理凯撒密码是一种简单的替换密码,也是最古老的加密算法之一。
它以罗马帝国的凯撒大帝命名,是为了保护军事通信的安全而设计的。
凯撒密码的原理很简单,它通过将明文中的每个字母按照字母表向后(或向前)移动固定的位置来进行加密。
移动的位数称为移位量或密钥。
举例来说,如果移位量为3,那么明文中的每个字母都会向后移动3个位置:A变成D,B变成E,依此类推。
换句话说,凯撒密码是通过字母表的循环移位来实现加密的。
凯撒密码的加密过程可以用以下公式表示: - 密文 = (明文 + 移位量) mod 26解密过程则是将移位量取反即可: - 明文 = (密文 - 移位量) mod 26二、凯撒密码的应用凯撒密码的简单原理使其应用场景非常广泛。
以下是凯撒密码的几个应用领域:1. 军事通信凯撒密码最初是为了保护军事通信的安全而设计的。
在古代,将军们使用凯撒密码来加密军事指令和情报,以防止敌方截获并识别其内容。
即使敌方获得了密文,也需要知道密钥才能解密。
2. 个人隐私保护凯撒密码虽然简单,但在某些情况下仍可用于个人隐私保护。
例如,人们可以使用凯撒密码对一些私人信息进行加密,比如存储在电脑中的文件、笔记等。
只有知道密钥的人才能解密这些信息。
3. 学术研究凯撒密码在密码学的学术研究中也有一席之地。
虽然凯撒密码不适用于现代密码学领域的高强度加密需求,但它可以用作讲解和教学密码学相关概念的案例。
4. 密码学竞赛凯撒密码还被用于密码学竞赛中的加密挑战。
这些竞赛中的选手需要解密使用凯撒密码加密的密文,以获取隐藏在其中的信息或进入下一关。
三、凯撒密码的安全性尽管凯撒密码在历史中有重要的地位,但其安全性非常低。
由于凯撒密码只有26种可能的密钥(即移位量),使用穷举搜索算法可以很快地破解该密码。
更进一步,若敌方获得了一段未知密文,可以通过统计英文字母在文本中的频率来猜测可能的密钥。
因为英文中的字母有着特定的出现频率,使用频率分析可以帮助敌方找到正确密钥的可能性。
凯撒密码的原理和应用
凯撒密码的原理和应用一、凯撒密码的原理凯撒密码是一种简单的替换密码,它的原理是通过将字母表中的每个字母按照固定的偏移量进行替换,实现加密和解密的过程。
1.1 加密过程加密过程中,需要指定一个偏移量(也称为密钥),将明文中的每个字母向后移动该偏移量的位置,并将移动后的字母替换原来的字母,从而得到密文。
具体加密过程如下:1.在字母表中选择一个偏移量,通常为正整数。
2.将明文中的每个字母根据偏移量向后移动相应的位置,若超出字母表的范围,则循环到字母表的开头。
3.将移动后的字母替换原来的字母,得到密文。
1.2 解密过程解密过程与加密过程相反,需要使用相同的偏移量,将密文中的每个字母向前移动相应的位置,并将移动后的字母替换原来的字母,从而得到明文。
二、凯撒密码的应用凯撒密码虽然简单,但在古代被广泛应用于军事和政治等领域,为通信提供了一定的保密性。
虽然现代密码学已经发展出更为强大的加密算法,但凯撒密码仍然具有一定的实用性和教育意义。
2.1 教育教学凯撒密码可以作为密码学教育的入门案例,使学生了解密码学的基本概念和加密算法的实现原理。
通过编写凯撒密码的加解密程序,学生可以深入理解字母替换的过程,提高编程能力。
2.2 文字加密除了教育教学之外,凯撒密码也可以用于简单的文字加密。
虽然凯撒密码的安全性较低,易受到暴力破解的攻击,但对于一些不需要高度安全性的信息,可以通过凯撒密码进行加密,增加信息的保密性。
2.3 密码学研究凯撒密码作为一种古老的加密算法,也吸引着密码学研究者的关注。
研究者通过对凯撒密码的变种和扩展进行研究,探索更加安全和高效的加密算法。
凯撒密码的基础思想也为密码学的发展奠定了基础。
三、凯撒密码的优缺点凯撒密码作为一种简单的加密算法,具有以下优点和缺点:3.1 优点•简单易懂:凯撒密码的原理简单明了,易于理解和实现。
•效率高:凯撒密码的加密和解密过程都是线性的,效率较高。
3.2 缺点•安全性低:凯撒密码的安全性很低,易受到暴力破解的攻击。
古典密码-凯撒密码Caeser
古典密码-凯撒密码Caeser凯撒密码Caeser Cipher在早期,凯撒密码(Caeser Cipher)是指将密⽂平移三位,后来经过推⼴,平移个数扩展为任意位,即移位密码(Shift Cipher)原理凯撒密码(Caesar)加密时会将明⽂中的每个字母都按照其在字母表中的顺序向后(或向前)移动固定数⽬(循环移动)作为密⽂。
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使⽤时,加密者查找明⽂字母表中需要加密的消息中的每⼀个字母所在位置,并且写下密⽂字母表中对应的字母。
需要解密的⼈则根据事先已知的密钥反过来操作,得到原来的明⽂。
例如:明⽂:THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG密⽂:WKH TXLFN EURZQ IRA MXPSV RYHU WKH ODCB GRJ特定名称根据偏移量的不同,还存在若⼲特定的恺撒密码名称:偏移量为 10:Avocat (A→K)偏移量为 13:偏移量为 -5:Cassis (K 6)偏移量为 -6:Cassette (K 7)此外,还有还有⼀种基于密钥的凯撒密码 Keyed Caesar。
其基本原理是利⽤⼀个密钥,将密钥的每⼀位转换为数字(⼀般转化为字母表对应顺序的数字),分别以这⼀数字为密钥加密明⽂的每⼀位字母,例如:密⽂:s0a6u3u1s0bv1a密钥:guangtou偏移:6,20,0,13,6,19,14,20明⽂:y0u6u3h1y0uj1u解密⼯具在线⽹站:该⽹站可以在线对凯撒进⾏25中移位的破解,并直接返回结果⼯具:CaptfEncoder⾥⾯集成了⼀堆各式各样的⼯具,其中就包含Caeser Cipher的解密。
密码学入门1凯撒密码与栅栏密码ppt课件
加密后xyzab cdefg hijkl mnopq rstuv w
在原始字母表中寻找出surprise与加密后的字母表中一一对应字母
分别是promofpb
⑥输出密文:promofpb加密完成
制作者:0风雨中的回忆0
凯撒密码
解密①首先我们要有一个密匙k=3
然后按照加密准备字母表 原始字母表abcde fghij klmno pqrst uvwxy z
(看出什么了吗?)
加密后xyzab cdefg hijkl mnopq rstuv w
对了所有字母都向右移动了3,也就是你所选择的k值。
到现在准备工作已经完成,下面开始正式加密。
• 注:字母表一一对应
制作者:0风雨中的回忆0
凯撒密码
④选择我们要加密的明文:surprise
⑤原始字母表abcde fghij klmno pqrst uvwxy z
栅栏密码
解密
①输入密文:yurbatfloaeeuiu#
②平分密文:y u r b a t f l
oaeeuiu#
③上下排列:y u r b a t f l
oaeeuiu#
④上下组合排列密码,并去掉空格。you are beautiful
⑤输出明文:you are beautiful
制作者:0风雨中的回忆0
符号,为了简单,这里加入符号# 得到第二个字母oaeeuiu# 到此准备工作就完了
制作者:0风雨中t f l 第二组o a e e u i u # 连接起来yurbatfloaeeuiu# ⑤输出密文:yurbatfloaeeuiu#
制作者:0风雨中的回忆0
制作者:0风雨中的回忆0
凯撒密码
正式开始加密过程
凯撒密码(c语言)
凯撒密码(c语⾔)在以前,为了防⽌信息被窃取,⼈们使⽤凯撒密码来进⾏加密(咋感觉说得这么官⽅enmmm)凯撒密码的原理很简单,就是将密码(字母或者数字加上⼀个偏移量,对他进⾏转换,⽐如说我输⼊的字符是a,偏移量是2,那么得到的是c;如果我输⼊字符2,偏移量也是2,那么我得到的应该是4;在此基础上,我们⼜可以对密码偏移量⾃⼰定义,假如密码是Aa123,我可以将⼤写字母偏移3个单位,也可以将⼩写字母偏移2个单位,数字偏移1个单位,这样⼦,密码的保密性就⼤⼤增加了。
知道了原理,我们还需要懂得⽅法,既可以读⼊原来的字符,⼜可以对其进⾏偏移,这时候我们就可以使⽤数组来解决这个问题了:现在上代码:#include<stdio.h>#define maxn 80#define m 26int main() {int i=0, offset,n;int a[maxn];printf("请输⼊密码:");while ((a[i] = getchar()) != '\n') { //读⼊换⾏则表⽰读⼊字符表⽰结束i++;}a[i + 1] = '\0';printf("请输⼊偏移量:");scanf("%d", &n);if (n > m) {n = n % 26; //如果偏移量⼤于26,则需要对26取余(其实就是多⾛了⼀圈)}for (i = 0; a[i] != '\0'; i++) {if (a[i] >= 'A' && a[i] <= 'Z') {if ((a[i] - 'A' + n) < m) { //如果字符加上偏移量后⼩于26,则字符直接加上偏移量a[i] = a[i] + n;}else {a[i] = a[i] - (m - n); //如果⼤于26,则可以使⽤26-偏移量,再使⽤字符减去刚才那个}}}for (i = 0; a[i] != '\0'; i++) {if (a[i] >= 'a' && a[i] <= 'z') {if ((a[i] - 'a' + n) < m) { //同理a[i] = a[i] + n;}else {a[i] = a[i] - (m - n);}}}for (i = 0; a[i] != '\0'; i++) { //按顺序输出putchar(a[i]);}return 0;}。
caesar_cipher凯撒密码
caesar_cipher凯撒密码caesar_cipher 凯撒密码概念凯撒密码是⼀种简单的替代密码,根据苏维托尼乌斯的记载,凯撒密码是由罗马共和国独裁官盖乌斯·尤利乌斯·恺撒发明的,他曾⽤凯撒密码来加密重要的军事情报。
作为⼀种替代加密算法,凯撒密码在如今看来,并⾮那么安全,它的加密⽅式只是简单的移位和替换,例如,如果明⽂移位1,则A被B替代,B将变为C,依此类推。
如果知道偏移位密钥,对密⽂解密是很简单的,只需⽤移位密钥表替换回正常字母表字母即可移位密钥表的规律很简单,不管偏移⼏位数,这些字母都移动到正常字母表的最后。
如果不知道偏移位数密钥,怎么解密密⽂呢,⽅式其实也并不困难,因为凯撒密码只有25种偏移位数的可能性,所以,只需要计算出这25种结果,必然有⼀种结果是明⽂。
算法encrypt 加密def encrypt(input_string: str, key: int, alphabet: Optional[str] = None) -> str:"""encrypt=======Encodes a given string with the caesar cipher and returns the encodedmessageParameters:-----------* input_string: the plain-text that needs to be encoded* key: the number of letters to shift the message byOptional:* alphabet (None): the alphabet used to encode the cipher, if notspecified, the standard english alphabet with upper and lowercaseletters is usedReturns:* A string containing the encoded cipher-textdecrypt 解密def decrypt(input_string: str, key: int, alphabet: Optional[str] = None) -> str:brute_force 暴⼒破解def brute_force(input_string: str, alphabet: Optional[str] = None) -> Dict[int, str]:"""brute_force===========Returns all the possible combinations of keys and the decoded strings in theform of a dictionaryParameters:-----------* input_string: the cipher-text that needs to be used during brute-forceOptional:* alphabet: (None): the alphabet used to decode the cipher, if notspecified, the standard english alphabet with upper and lowercaseletters is used代码[caesar_cipher.py]{..\src\ciphers\caesar_cipher.py}"""Prepare1. sys.path 中增加 TheAlgorithms\src ⼦模块"""import syssys.path.append('E:\dev\AI\TheAlgorithms\src')案例⼀:encrypt 加密from ciphers.caesar_cipher import encrypt,decrypt,brute_force""""""'''encrypt('The quick brown fox jumps over the lazy dog', 8)'bpm yCqks jzwEv nwF rCuxA wDmz Bpm tiHG lwo''''input_string = 'The quick brown fox jumps over the lazy dog'key= 8+52result = encrypt(input_string,key)print(f'input_string:{input_string}' )print(f'key:{key}' )print(f'encrypt result:{result}' )'''encrypt('A very large key', 8000)'s nWjq dSjYW cWq''''input_string = 'A very large key'key= 8000result = encrypt(input_string,key)print(f'input_string:{input_string}' )print(f'key:{key}' )print(f'encrypt result:{result}' )'''encrypt('a lowercase alphabet', 5, 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz')'f qtbjwhfxj fqumfgjy''''input_string = 'a lowercase alphabet'key= 5alphabet ='abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'result = encrypt(input_string,key,alphabet)print(f'input_string:{input_string}' )print(f'key:{key}' )print(f'encrypt result:{result}' )input_string:The quick brown fox jumps over the lazy dogkey:60encrypt result:bpm yCqks jzwEv nwF rCuxA wDmz Bpm tiHG lwoinput_string:A very large keykey:8000encrypt result:s nWjq dSjYW cWqinput_string:a lowercase alphabetkey:5encrypt result:f qtbjwhfxj fqumfgjy案例⼆:decrypt 解密from ciphers.caesar_cipher import encrypt,decrypt,brute_force""""""'''>>> decrypt('bpm yCqks jzwEv nwF rCuxA wDmz Bpm tiHG lwo', 8)'The quick brown fox jumps over the lazy dog'>>> decrypt('s nWjq dSjYW cWq', 8000)'A very large key'>>> decrypt('f qtbjwhfxj fqumfgjy', 5, 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz')'a lowercase alphabet''''print(decrypt('bpm yCqks jzwEv nwF rCuxA wDmz Bpm tiHG lwo', 8))print(decrypt('s nWjq dSjYW cWq', 8000))print(decrypt('f qtbjwhfxj fqumfgjy', 5, 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'))The quick brown fox jumps over the lazy dogA very large keya lowercase alphabet案例三:brute_force 暴⼒破解brute_force(input_string: str, alphabet: Optional[str] = None) -> Dict[int, str]:from ciphers.caesar_cipher import encrypt,decrypt,brute_force""""""'''>>> brute_force("jFyuMy xIH'N vLONy zILwy Gy!")[20]"Please don't brute force me!"'''s = brute_force("jFyuMy xIH'N vLONy zILwy Gy!")print(type(s))print(s)print(s[20])<class 'dict'>{1: "iExtLx wHG'M uKNMx yHKvx Fx!", 2: "hDwsKw vGF'L tJMLw xGJuw Ew!", 3: "gCvrJv uFE'K sILKv wFItv Dv!", 4: "fBuqIu tED'J rHKJu vEHsu Cu!", 5: "eAtpHt sDC'I qGJIt uDGrt Bt!", 6: "dzsoGs rCB'H pFIHs tCFqs As!", 7: "cyrnFr qBA'G o Please don't brute force me!。
第十四课 凯撒密码 (ppt)
检测s是否为数字,如果是就返回 isnumeric() s.isnumeric()
True,如果不是就返回False
小博士
例如: >>> " What is it ?".strip() 'What is it ?'
>>> " What is it ?".upper() ' WHAT IS IT ?' >>> " What is it ?".upper('WHAT IS IT ?' >>> "ABC".lower() 'abc' >>> "123".isnumeric() True
小博士
wood图形化编程中有专门的“字典”积木盒,内 置有常见的字典操作。积木命令:
任务探究二
P87试一试1:将加密和解密的程序合并成一个程 序,运行程序时,输入1就进入加密,输入2就进入解密, 输入其他数字就退出程序,并且程序可以循环运行。
程序如图:
P87试一试2:凯撒密码太简单了,你能设计一 任务探究三 个不容易猜出来的密码本吗?编写加密和解密程序
பைடு நூலகம் 任务探究一
P85试一试:如果要加密程序能处理空格和标点 符号,该怎么办?请修改ex141.py,使程序能处理空 格和标点符号。(假设空格和标点符号不需要加密。)
二、解密信息
收到加密信息后,要解密才能 阅读。与加密不同的是,解密是通 过密码字典的“值”去查对应的 “键”,我们需要专门编写一个通 过“值”查“键”的函数decode()。
字典中的“键”,book[letter]是其对应的值。
实验一 凯撒加密解密
计算机安全基础上机实验报告学院年级专业班学生姓名学生学号实验一凯撒加密解密凯撒密码简介:恺撒密码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使用时,加密者查找明文字母表中需要加密的消息中的每一个字母所在位置,并且写下密文字母表中对应的字母。
需要解密的人则根据事先已知的密钥反过来操作,得到原来的明文。
例如:明文:THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG 密文:WKH TXLFN EURZQ IRA MXPSV RYHU WKH ODCB GRJ源代码:#include "kaisa.h"using namespace std;void Kaisa::setI(){cout << "\n请输入加密密码:";cin >> i;}void Kaisa::jiami(){char a, b, c;cout << "\n请输入明文:\t";cin >> a;b = char('z' - i%26);c = char('Z' - i%26);cout << "\n密文是:\t";while(a != '\n'){if((a <= 'z' && a >= 'a') || ( a <= 'Z' && a >='A')){ if((a <= b && a >= 'a') || ( a <= c && a >='A'))cout << char(a + i%26);if(a > c && a <= 'Z')cout << char(a + i%26 - 26);if(a > b && a <= 'z')cout << char(a + i%26 - 26);if(a == ' ')cout << " ";}elsecout << a;a = cin.get();}cout << endl;}void Kaisa::setX(){cout << "\n请输入解密密码:";cin >> i;}void Kaisa::jiemi(){char a, b, c;cout << "\n请输入密文:\t";cin >> a;b = char('a' + i%26);c = char('A' + i%26);cout << "\n明文是:\t";while(a != '\n'){if((a <= 'z' && a >= 'a') || ( a <= 'Z' && a >='A')) { if((a <= 'z' && a >= b) || ( a <= 'Z' && a >= c)) cout << char(a - i%26);if(a >= 'a' && a < b)cout << char(a - i%26 + 26);if(a >= 'A' && a < c)cout << char(a - i%26 + 26);if(a == ' ')cout << " ";}elsecout << a;a = cin.get();}cout << endl;}int main(){while(1){int t;cout << "1.加密" << endl<< "2.解密" << endl<<"按其他键退出"<<endl<< "选择:";cin >> t;Kaisa kaisa;if(t == 1){kaisa.setI();kaisa.jiami();cout<<"加密完成\n"<<endl;}else if(t == 2){kaisa.setX();kaisa.jiemi();cout<<"解密完成\n"<<endl;}elsereturn 0;}}测试:密钥:4,明文:abcdefg 实验结果:实验二DES加密解密加密原理:DES 使用一个56 位的密钥以及附加的8 位奇偶校验位,产生最大64 位的分组大小。
信息安全古典密码之凯撒密码
《网络攻击与防御》实验报告计算机科学与技术学院计算机系网络教研室制一、实验目的(1)编程实现凯撒加密、解密算法,理解密码学基础知识,初步建立密码学思维方式。
(2)通过不断增加凯撒解密难度,理解唯密文解密,提高解密性能。
二、实验环境操作系统:Windows 10操作系统软件工具:C++语言编译环境三、实验内容与实验要求(1)在允许输入密码条件下,编程实现凯撒密码加解密解密。
要求:①从一文本文件读入英文文章(明文或密文)。
②对读入内容加密或解密后写入另一文本文件。
(2)在不允许输入密码条件下,编程实现解密凯撒密码加密密文。
要求绘制三种情况下解密程序流程图,说明不同解密程序存在的不足。
程序需要计算、显示解密使用时间(单位:ms)。
①已知c1 =wklv lv d errn,求p1。
(初级解密)问:两次使用凯撒,能否正确解密?(字符串用凯撒加密后的结果再用凯撒加密一次。
)②已知c1 =go kbo cdenoxdc,或c1 =zh duh vwxghqwv,求p1。
(中级解密)③已知c1 =rxwvlgh wkh eleoh, wkhvh vla zrugv duh wkh prvw idprxv lq doo wkh olwhudwxuh ri wkh zruog. wkhb zhuh vsrnhq eb kdpohw zkhq kh zdv wklqnlqj dorxg, dqg wkhb duh wkh prvw idprxv zrugv lq vkdnhvshduh ehfdxvh kdpohw zdv vshdnlqj qrw rqob iru klpvhoi exw dovr iru hyhub wklqnlqj pdq dqg zrpdq. wr eh ru qrw wr eh, wr olyh ru qrw wr olyh, wr olyh ulfkob dqg dexqgdqwob dqg hdjhuob, ru wr olyh gxoob dqg phdqob dqg vfdufhob. d sklorvrskhu rqfh zdqwhg wr nqrz zkhwkhu kh zdv dolyh ru qrw, zklfk lv d jrrg txhvwlrq iru hyhubrqh wr sxw wr klpvhoi rffdvlrqdoob. kh dqvzhuhg lw eb vdblqj: "l wklqn, wkhuhiruh dp." ,求p1。
《密码学发展史》课件
数据进行加密。
3
AES加密
AES(高级加密标准)是一种目前 广泛应用的对称密钥算法,提供 更高的安全性。
公钥加密
1
简介
公钥加密使用一对密钥(公钥和私
RSA加密
2
钥)进行加密和解密操作,安全性 更高。
RSA 是一种常用的公钥加密算法,
基ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ大素数分解的困难性保证了加
密的安全性。
哈希算法
1
简介
哈希算法将一串数据转换为固定长
参考文献
• 《密码学与网络安全》- William Stallings • 《Applied Cryptography》- Bruce Schneier • 《Understanding Cryptography》- Christof Paar & Jan Pelzl
频率分析密码
频率分析密码利用字母 出现的频率来解密替换 加密的消息。
维吉尼亚密码
维吉尼亚密码使用多个 凯撒密码组成,提高了 密码的安全性。
对称加密
1
简介
对称加密使用相同的密钥来进行加
DES加密
2
密和解密操作,速度快但密钥传输 存在安全隐患。
DES(数据加密标准)是一种常用
的对称密钥算法,使用56位密钥对
SSL/TLS协议
1
简介
SSL/TLS协议用于保护网络通信的安
原理
2
全,常用于H TTPS等安全协议。
SSL/TLS协议通过使用对称和公钥加
密算法以及数字证书来确保通信的
安全性。
3
安全性分析
SSL/TLS协议经过多年的演进和改进, 提供了较高的安全性。
密码学应用
电子支付
凯撒密码(Caesarcipher)详解
凯撒密码(Caesarcipher)详解
------------恢复内容开始------------
最近训练CTF的时候,发现密码学这块的知识不太系统,所以⾃⼰接下来会陆陆续续整理出来
就先从古典密码中的凯撒密码说起吧
凯撒密码内容⽐较简单,所以也注定了本⽂⽐较⽔
起源
所谓凯撒,便是你们所熟悉的那位征战千⾥的⽼战棍(不是《龙族》⾥的凯撒┗|`O′|┛ 嗷~~)
作为⼀名杰出的军事领袖,凯撒深知指挥官对前⽅将领的命令对于⼀场战争的重要性,这些信息绝对不能让敌⽅知道,于是他设计了⼀种对重要的军事信息进⾏加密的⽅法,即使这些信息被截获,敌⽅也不⼀定能看懂——这就是著名的凯撒密码,也算是最早的密码实例。
加密⽅式
只要将各个字母向后移动三位就好啦!注意:按字母表循环来看⽐如:Z后⼀位是A
这样明⽂就变成密⽂了!!
你们猜loryhbrx解密之后是什么?
知道的⼩伙伴可以留⾔鸭!!
变式衍⽣
凯撒密码的移动位数可以⾃由定义,可以为正,也可以为负
当移动位数为13时就称作ROT13(ROT13⼜可以衍⽣出其他的加密算法,以后会介绍到的)
以下是相关偏移量的称呼:
偏移量为10:Avocat(A→K)
偏移量为-5:Cassis (K 6)
偏移量为-6:Cassette (K 7)
安全问题
通常我们得到凯撒密码的时候是⽆法得知位移量的,因此可以采取穷举算法
只要列举25次便可以从中发现⽞机
但更多时候加密⽅式不会是简单的位移,可能与其他加密⽅式组合,这样破解难度将加⼤
最后贴张列举的图以便⼤家理解。
凯撒密码
凯撒密码,公元前50年,被凯撒大帝使用,是一个有系统的替代密码的例子。
每个字母的是与它后面的第三个字母有关的,例如,A与D有关联的,B与E,……,W与Z,X与A,Y对B和Z与C有关联。
若把英文字母从1到26编号,凯撒密码可能可以用一下的方式表示。
如果我们让P代表被分配给一个明码文本字母的数和C表示被分配到对应密信的数,我们有以下关系:c≡p + 3(模26):2 UMAP模块733如果c≡0≡26(模26),我们将分配到C字母Z为了破译在凯撒密码中被加密的信息邮件中,我们简单地使用这个关键或用一致性解决pc≡p + 3(模26)这就给出了公式.p≡(c-3)(模26)在凯撒密码中,3作为转变因素没有什么神奇的。
更一般地,一个密码可以用这个公式给出c≡p+k(模26)其中,1 <=k <= 25。
这些密码被称为替换变化,k称为转移的因素作为一个例子,假设我们使用的公式c≡p+5(模26)因此,答案在表1中给出表1如果明码文本信息是,MEETING IN MY OFFICE AT NOON密码文本信息将以如下形式出现下(为了防止有人试图解破密码,密文,通常以5个为一组):RJJYN SLNSR DTKKN HJFYS TTS考虑下面的秘密信息WKLVY HULIL HVWKH RUGHU BRXJD YHPHD WWKHP HHWLQ JLQPB RIILF H.如果我们知道一个转移的变化被用来加密这个信息,那我们要怎么来破解这个信息呢?我们只需要确定在这个方程c≡p+k(模26)中K的作用方法之一,它可能有点繁琐,从1到25,在方程c≡p+k(模26)里简单地尝试一每个K的值,直至有可理解出现。
举个例子,在上面给出的秘密信息里,考虑第一组W K L V Yk= 1: V J K U Xk= 2: U I J T Wk= 3: T H I S V这最后的k值似乎有道理,所以我们尽量让K=3和.p≡(c-3)(模26)来破译信息另一种方法是利用某些字母出现在英语里的频率。
密码的历史 PPT
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K -*- X -**-
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L *-** Y -*-- 终了[\r] ***-*-
•
M -- Z --** 始信[\n] -*-*-
猪圈加密法
• 在18世纪时,Freemasons为了使让其他的人看不明白他所写而发明的, 猪圈密码属于替换密码流,但它不是用一个字母替代另一个字母,而是 用一个符号来代替一个字母, 把26个字母写进下四个表格中,然后加密 时用这个字母所挨着表格的那部分来代替。
这种密码持续使用几个世纪,直到阿拉伯人发明了频率分析法。
• 以随意顺序填满密码表:
• 明码表 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 • 密码表 Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M •
密码的历史
•这将是一个特别长 的故事,
从前……、、
【凯撒密码(Caesar Shifts, Simple Shift)】
也称凯撒移位,是最简单的加密方法之一,相 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。
加密公式:密文 = (明文 + 位移数) Mod 26 解密公式:明文 = (密文 - 位移数) Mod 26
加密为
Ch yo fn yo pt ym tq ta sx yw ux hl
【替代密码(Monoalphabetic Substitution)】
就是丹·布朗在《达·芬奇密码》一书中提到的埃特巴什码(Atbash Cipher)。它的原理是取一个字母,指出它位于字母表正数第几位,再把 它替换为从字母表倒数同样的位数后得到的字母。如:E被替换为V,S 被替换为H等。
python第31课恺撒加密
明文:ILOVEPYTHON 密文:LORYHSBWKRQ
ASCII码加密
我看到了,字母都往前移动了3位,电脑要怎么判断呢
看个视频
ASCII码
A --> D 65 +3 =68 W --> Z 87 +3 = 90
ASCII码
将一个字符串中各英文单词的首字 母变成大写,其他字母变成小写 title()
将字符串中的大写字母变成 小写字母 lower()
字符串替换
将一个字符串的某个子串替换为另一个字符串 replace()
牛刀大试 双引号
\' 119,111,114,108,100
取得字符的ASCII码
取得ASCII码对应的字符
牛刀大试
两个%s鸣翠柳,一行%s上青天 《{1}》是{0}诗人{2}的诗作
牛刀大试
i < len(s) ord(s[i])
for c in s c
下 课 啦!
如:制表符用\t表示,换行符用\r表示,反斜 杠用\\表示
str1="ilovepython"
位置:0123456789…..
读取字符串
含头不含尾 相当于[0:5]
相当于[3:末尾]
遍历字符串
循环和字符串的完美结合
字符串中查找子串
python的位置 找不到则返回-1
全是字母?.isalpha()
ord() 获取字符对应的ASCII码值
chr() 将数字转换成ASCII码对应的字符
算法步骤
① 输入一个明文字符串text ② 将密文字符串s初始化为空串,循环计数器i初始化为0 ③ 判断如果i<len(text)成立,就转到第(4)步,否则转到
凯撒密码密码算法与编程共23页PPT
53、人们通常会发现,法律就是这样 一种的 网,触 犯法律 的人, 小的可 以穿网 而过, 大的可 以破网 而出, 只有中 等的才 会坠入 网中。 ——申 斯通 54、法律就是法律它是一座雄伟的大 夏,庇 护着我 们大家 ;它的 每一块 砖石都 垒在另 一块砖 石上。 ——高 尔斯华 绥 55、今天的法律未必明天仍是法律。 ——罗·伯顿
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
凯撒密码-胡-代数结构
凯撒密码凯撒密码思考:明文和密文如何转化?如明文:hello world?引例用数字0~25表示出字母a~z :问题分析a b c d e f g h i j klmnopqrstuvwxyz12345678910111213141516171819202122232425则 ={0,1,2,…,25},凯撒密码实现了如下转换过程:f: , y= f(x)=(x+3)mod26上述< ,f>构成了一类代数系统:群群的定义设<G,*>是一个代数系统,如果运算*是可结合的,存在单位元e,且G中任何元素a都有逆元,则称<G,*>是一个群。
(1) 对于任意的a, b, c ∈G,有a*b*c=(a*b)*c;(2) 存在一元素e ∈G,使得对于任意的a ∈ G,有e*a=a*e=a;(3) 对任意a ∈G,相应存在一元素a ∈G,使得a*a = a *a=e。
证明∵∀x,y∈Z , 0≤x,y≤25, 且0≤f(x)=(x+3)mod26≤25, 且f(x) ∈ Z,而Z 的等价定义为Z ={x|0≤x≤25, x ∈ Z};∴运算f在集合Z 上封闭。
∵((x+y)mod26+z)mod26=(x+y+z)mod26=(x+(y+z))mod26∴运算f在集合Z 上具有结合性。
还可知道代数系统<Z ,f>的幺元为e=0。
Z 中各个元素都存在逆元。
引例答案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 012345678910111213141516171819202122232425若f(x)=(x+3)mod26,则hello world →khoor zruog。
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cout<<p->data[i];
p=p->next;
}
return head1; }
解密方法
for(int i=0;p->data[i]!='\0';i++)
{
if(p->data[i]>='A'&&p->data[i]<='Z')
{
c=p->data[i];
c=(c-65-k+26)%26+65;
p->next=NULL;
head=p;
明文创建函数
for(i=0;i<N;i++)
{
gets(temp); //以回车键作为行结束标志,却不接收最后一个回车键
p->next=new LNode;
p=p->next;
p->data=new char[strlen(temp)+1]; //申请字符串大小的空间(比字
各模块及函数调用之间的关系
主函数
文
加解文
本
密密章
创
文文输
建
本本出
函
函函函
数
数数数
数据结构设计
行结点定义
typedef struct LNode { char *data;
LNode *next; }LNode,*linklist;
void main()
{
int flag=1,a;
linklist head,head_jam,head_jem;
符串大1,用于存放字符串结束标识符)
strcpy(p->data,temp);
p->data[strlen(temp)]='\0';
}
p->next=NULL;
head=head->next;
return head;
明文创建界面
linklist JAM_TXT(linklist head) //对明文进行加密
for(int i=0;p->data[i]!='\0';i++)
{ ………..……..}
q->data[strlen(p->data)]='\0';
p=p->next;
}
q->next=NULL;
head1=f->next;
return head1;
}
加密方法
for(int i=0;p->data[i]!='\0';i++)
q->data[i]=c;
}
else
q->data[i]=p->data[i];
}
加密界面
linklist JEM_TXT(linklist head) //对密文进行解密
{ linklist p,head1,q,f; char c,a; int k;
q=new LNode;
f=q;
主函数
cout<<"1.创建明文 2.输出明文 3.加密明文"<<endl;
cout<<"4.输出密文 5.解密密文 6.输出最后一次解密后得到的明文 7.退出
"<<endl;
while(flag)
{
cout<<"请选择您要进行的操作:";
cin>>a;
switch(a)
{
case 1:head=CreateTXT();break;
cout<<"文章信息为:";
while(p)
{
for(int i=0;p->data[i]!='\0';i++)
cout<<p->data[i];
cout<<endl;
p=p->next;
}
}
{………………………}
解密函数
q->data[strlen(p->data)]='\0';
p=p->next;
}
q->next=NULL;
head1=f->next;
p=head1;
cout<<"当k为"<<k<<"时,明文被解密为:"<<e{ for(int i=0;p->data[i]!='\0';i++)
cout<<"请输入解密密钥(字母移动长度)"; cin>>k;
p=head;
while(p)
{
q->next=new LNode;
q=q->next;
q->data=new char[strlen(p->data)+1];
for(int i=0;p->data[i]!='\0';i++)
q->data[i]=c;
}
else
q->data[i]=p->data[i];
}
q->data[strlen(p->data)]='\0';
解密界面
输出文章函数
void out_TXT(linklist head) //输出文章
{
linklist p;
p=head;
{
linklist p,head1,q,f;
int k; char c;
q=new LNode;
加密函数
f=q;
cout<<"请输入加密密钥(字母移动长度): "; cin>>k;
p=head;
while(p)
{ q->next=new LNode;
q=q->next;
q->data=new char[strlen(p->data)+1];
case 2:out_TXT(head);break;
case 3:head_jam=JAM_TXT(head);break;
case 4:out_TXT(head_jam);break;
case 5:head_jem=JEM_TXT(head_jam);break;
case 6:out_TXT(head_jem);break;
{
if(p->data[i]>='A'&&p->data[i]<='Z')
{ c=p->data[i];
c=(c-65+k)%26+65;
q->data[i]=c;
}
else if(p->data[i]>='a'&&p->data[i]<='z')
{
c=p->data[i];
c=(c-97+k)%26+65;
case 7:flag=0;break;
default:cout<<"您的选择有误"<<endl; }
}
}
主界面
linklist CreateTXT()
//创建明文
{ linklist p,head; char temp[80]; int i,N;
p=new LNode;
p->data=NULL;