密码学-古典密码

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本章主要内容:代换密码、置换密码、Hill密码、轮转密码、古典密码的惟密文攻击

代换密码#

代换是将明文中的一个字母由其它字母、数字或符号代替的一种方法,常见的有:凯撒密码、仿射密码、单表代换、多表代换

凯撒密码#

已知最早的代换密码,又叫移位密码

注:k是移位的位数

举例:

仿射密码#

移位密码的扩展

注:最主要的就是求逆

举例:

单表代换#

单张代换表,代换表是26个英文字母的任意置换

举例:

多表代换#

加密明文消息时采用的是不同的单表代换,由密钥具体决定采用哪个表代换消息,密钥通常是一个词的重复。

比较经典的是:维吉尼亚密码

由26个类似于凯撒密码的代换表组成,在长为m的密码中,任何一个字母可被映射为26个字母中的任何一个

举例:

注:密钥长度小于明文时,是可循环使用的

置换密码#

是将明文字符按照某种规律重新排列而形成密文的过程,加密表换使得信息元素只有位置变化而形态不变,如此可以打破消息中的某些固定模式(结构)

举例:

注:只是单纯的位置变换,如果分组长度不够,按照既定规则填充

Hill(希尔)密码#

1929年提出

注:最重要的是求逆矩阵

举例:

置换密码可以看做是希尔密码的特例

转轮密码#

机械加密,转轮密码机

古典密码的唯密文攻击#

统计攻击#

人们英文字母使用的概率:

又叫:频率攻击

假设:根据分析假设某些结论

推断:在假设的前提下,推断出一些结论

找到一些规律:双频、字母跟随关系、构词规则、词义

验证发展:填上破译出的字母,根据词义、构词规则不断发展

移位密码、仿射密码和单表代换密码都没有破坏明文的频率统计规律,可以直接使用统计分析法破解!

举例:

维吉尼亚密码攻击测试#

维吉尼亚密码由m个移位密码构成,移位密码不改变字母的分布,若能确定m,则可以找到每个移位密码的移位量k,即可破解!

下面有两种检测方法:

1、马克斯基测试(kakiski)

2、重合指数法

作者:Hang Shao

出处:https://www.cnblogs.com/pam-sh/p/15795785.html

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