古典密码

1949年香农发表《保密系统的通信原理》，将古典密码推向现代密码。古典密码主要是代换密码(substitution)和置换(permutation)密码。

一、置换密码

仅改变明文中元素的位置，但元素本身的值并不会改变。

1、列置换

将明文按二维数组排列，根据密钥进行列置换。

2、周期置换

将明文按密钥长度为周期进行分组，对每组中元素逐一置换。

 

二、代换密码

改变元素的值，根据映射关系分为单表和多表。

 

1、单表代换密码 （明文密文双射）

 

a.基于密钥的单表代换密码

　　两字母表一一对应。

　　e.g.  取一单词为密钥，取其无重复序列，对应字母表中前几位，其余字母依次填写剩余字母表。

 

b.仿射密码

　　线性变换，y = a * x + b (mod 26), gcd(a,26) = 1。 当a=1,b=3时，即为凯撒密码。

 

2、多表代换密码 （明文中不同位置的相同字符会代换成不同字符）

 

a. Playfair密码

　　　先构造一个5*5的字母矩阵，将明文两两一组进行代换，根据组合不同从矩阵得到的代换也各不相同。

 

b. Vigenere密码

　　　密钥为一串字符，将明文按密钥长度分组，对每组与密钥进行数字求和取模运算，因此尽管明文中字符相同，但其字符若对应密钥中不同位置，得到的密文也不同。

 

c. Hill密码

　　同样进行数字取模运算，将明文分组，与n*n矩阵运算。

 

单表代换后，明文与密文各个字符的出现频率相同，而多表则不同。