[CTF]凯撒密码

[CTF]凯撒密码

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作者：___Blue_H 
来源：CSDN 
原文：https://blog.csdn.net/qq_37653144/article/details/80773548 

概述

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       著名的凯撒密码是代换密码的一种，据说是罗马共和国末期的军事家、政治家，罗马帝国的奠基者凯撒率先使用加密函，因此这种加密方法被称为凯撒密码。凯撒密码的原理很简单：通过把字母移动一定的位数来实现加解密。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，当偏移量为3时，所有的字母（不区分大小写）A被替换成D，B被替换成E，Z被替换成C。其公式定义如下：

 

加密

解密

 

       综上，凯撒密码的明文空间和密文空间都是26（字母表大小），偏移量就是密钥。当密钥k为3时，凯撒密码的明码表和密码表分别如下：

 

 

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

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

实现
根据上述，密钥k为3时，明文China被加密成密文FKLQD

void Caesar_E (std::string &s, int k) { //加密
    for (char &ch : s)
        ch = 'A'+(toupper(ch)-'A'+k)%26;
}
 
void Caesar_D (std::string &s, int k) { //解密
    for (char &ch : s)
        ch = 'A'+(toupper(ch)-'A'+26-k%26)%26;
}

特点

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·属于单字母简单替换密码
·明文语言集已知（用于英文字母）且易于识别

 

 

·结构过于简单，密码分析者只使用很少的信息就可预言加密的整个结构

 

 

       正因为凯撒密码的上述特点，使得它非常容易破解，甚至无法抵抗唯密文攻击（如统计攻击）。但它作为加密算法的一个基础原理，可以衍生出多种变体，比如可以将字母表的顺序重排，允许密码表是明码表的任意一种重排，密钥就会增加到四千亿亿亿种。而且，它通常被作为其他更复杂加密算法中的一个步骤，如维吉尼亚密码。