密碼知識(shí)簡(jiǎn)略集合

1、千紙莎抄密碼知識(shí)簡(jiǎn)略集合首先,我們先簡(jiǎn)單的介紹下密碼術(shù)到底是什么東西.     密碼術(shù)，Cryprography，其實(shí)是從希臘詞Kryptos派生而來(lái)。它是一種為了使信息無(wú)法被外人理解，而對(duì)信息進(jìn)行加密的技術(shù)。密碼術(shù)通常分為兩種，那就是易位和替換。在福爾摩斯先生的案件中,有許多設(shè)計(jì)到了密碼術(shù),另人印象最為深刻的估計(jì)就是那"跳舞的小人"一篇了.密碼其實(shí)就是兩人或幾人憑借特定的KEY而流傳的密文,這些東西之所以被加密,也就是為了不讓別人看懂.但是,密碼術(shù)密文也并不是完全的保障,只要有破譯出了KEY,那內(nèi)容就很顯而易見(jiàn)了.在戰(zhàn)爭(zhēng)中,最古老的

2、密碼就是"摩士密碼",成為了軍方交流秘密軍情的特定密碼.現(xiàn)在我們先不談"摩士密碼".先談?wù)労?jiǎn)單易位的柵欄密碼.      說(shuō)道易位,那古老的柵欄密碼就不得不說(shuō)了.所謂柵欄密碼，就是把要加密的明文分成N個(gè)一組，然后把每組的第i個(gè)字連起來(lái)，形成一段無(wú)規(guī)律的話。 一般比較常見(jiàn)的是2欄的棚欄密碼。 比如明文：THERE IS A CIPHER 去掉空格后變?yōu)椋篢HEREISACIPHER 兩個(gè)一組，得到：TH ER EI SA CI PH ER 先取出第一個(gè)字母：TEESCPE 再取出第二個(gè)字母：HRIAIHR 連在一起就

3、是：TEESCPEHRIAIHR 這樣就得到我們需要的密碼了！     而解密的時(shí)候，我們先吧密文從中間分開(kāi)，變?yōu)閮尚校?T E E S C P E H R I A I H R 再按上下上下的順序組合起來(lái)： THEREISACIPHER 分出空格，就可以得到原文了： THERE IS A CIPHER 但是有些人就偏不把密碼作出2欄，比如： 明文：THERE IS A CIPHER 七個(gè)一組：THEREIS ACIPHER 抽取字母：TA HC EI RP EH IE SR 組合得到密碼：TAHCEIRPEHIESR 那么這時(shí)候就無(wú)法再按照2欄的方法來(lái)解了.  

4、   不過(guò)棚欄密碼本身有一個(gè)潛規(guī)則，就是組成棚欄的字母一般不會(huì)太多。（一般不超過(guò)30個(gè)，也就是一、兩句話） 這樣，我們可以通過(guò)分析密碼的字母數(shù)來(lái)解出密碼. 比如：TAHCEIRPEHIESR 一共有14個(gè)字母，可能是2欄或者7欄. 嘗試2欄.失敗 嘗試7欄.成功 然而當(dāng)棚欄和拼音相結(jié)合后，誕生出一種令人痛恨的新思路. 比如在正道學(xué)院網(wǎng)絡(luò)版的開(kāi)篇flash中出現(xiàn)過(guò)這樣一個(gè)棚欄： QGBKSYSHJIEUEIIIIAN 總共19個(gè)字母貌似不符合棚欄的規(guī)則.其實(shí)是因?yàn)槌霈F(xiàn)了一個(gè)叫做捆綁的冬冬： Q G B K S Y SH J I E U E I I I IAN 看到了

5、嗎？上面是聲母，下面是韻母. 聲母中的sh和韻母中的ian都是被作者當(dāng)為一個(gè)字符使用.      下面介紹的則是傳說(shuō)中的"愷撒密碼".“愷撒密碼”據(jù)傳是古羅馬愷撒大帝用來(lái)保護(hù)重要軍情的加密系統(tǒng)。     它是一種置換密碼，通過(guò)將字母按順序推后起3位起到加密作用，如將字母A換作字母D，將字母B換作字母E。據(jù)說(shuō)愷撒是率先使用加密函的古代將領(lǐng)之一，因此這種加密方法被稱為愷撒密碼。 假如有這樣一條指令： 明文（小寫）：ji xiao jing 用愷撒密碼加密后就成為： 密文（大寫）：ML ALDR ML

6、QJ如果這份指令被敵方截獲，也將不會(huì)泄密，因?yàn)樽置嫔峡床怀鋈魏我饬x。 這種加密方法還可以依據(jù)移位的不同產(chǎn)生新的變化，如將每個(gè)字母左19位，就產(chǎn)生這樣一個(gè)明密對(duì)照表： 明文: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密文:T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S 在這個(gè)加密表下，明文與密文的對(duì)照關(guān)系就變成： 明文：bai du密文：UTB WN很明顯，這種密碼的密度是很低的，只需簡(jiǎn)單地統(tǒng)計(jì)字頻就可以破譯。于是人們?cè)趩我粣鹑雒艽a的基礎(chǔ)上擴(kuò)展出多表密碼，稱為“維吉尼亞”密碼。它是

7、由16世紀(jì)法國(guó)亨利三世王朝的布萊瑟·維吉尼亞發(fā)明的，其特點(diǎn)是將26個(gè)愷撒密表合成一個(gè)，見(jiàn)下表： 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 A 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 B 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 A CC 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 D D E F G H I J K L M N O P Q R S

8、T U V W X Y Z A B C E 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 D F F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G G 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 H 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 I 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 H J J K L M

9、N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I K K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J L L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K M M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L N N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G

10、H I J K L M N P P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O Q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P R R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q S S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S U U V W X Y Z A

11、B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T V V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U W W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U

12、V W X Y 維吉尼亞密碼引入了“密鑰”的概念，即根據(jù)密鑰來(lái)決定用哪一行的密表來(lái)進(jìn)行替換，以此來(lái)對(duì)抗字頻統(tǒng)計(jì)。假如以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密鑰字母，對(duì)如下明文加密： TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION 當(dāng)選定RELATIONS作為密鑰時(shí)，加密過(guò)程是：明文一個(gè)字母為T，第一個(gè)密鑰字母為R，因此可以找到在R行中代替T的為K，依此類推，得出對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 密鑰:RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL 明文:TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION 密文:KSMEH ZBBLK

13、SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY 歷史上以維吉尼亞密表為基礎(chǔ)又演變出很多種加密方法，其基本元素?zé)o非是密表與密鑰，并一直沿用到二戰(zhàn)以后的初級(jí)電子密碼機(jī)上.     在上面的"愷撒密碼"中我們有提到"維吉尼亞密碼",那我們就簡(jiǎn)單的介紹下什么是"維吉尼亞密碼".     人們?cè)趩我粣鹑雒艽a的基礎(chǔ)上擴(kuò)展出多表密碼，稱為“維吉尼亞”密碼。它是由16世紀(jì)法國(guó)亨利三世王朝的布萊瑟·維吉尼亞發(fā)明的，其特點(diǎn)是將26個(gè)愷撒密表合成一個(gè)，見(jiàn)下表： A B

14、 C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A 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 B 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 A C C 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 D 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 E E F G H I J K L M N O P Q R S T U

15、 V W X Y Z A B C D F F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E FH 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 I 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 H J J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I K K L M N O

16、P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J L L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K M M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L N N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N P P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I

17、J K L M N O Q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P R R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q S S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S U U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T V V W X Y Z A B C

18、D E F G H I J K L M N O P Q R S T U W W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z Z 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 維吉尼亞密碼引入了“密鑰”的概念，即根據(jù)密鑰來(lái)決定用哪一行的密表來(lái)進(jìn)行替換，以此來(lái)對(duì)抗字頻統(tǒng)計(jì)。

19、假如以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密鑰字母，對(duì)如下明文加密： TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION 當(dāng)選定RELATIONS作為密鑰時(shí)，加密過(guò)程是：明文一個(gè)字母為T，第一個(gè)密鑰字母為R，因此可以找到在R行中代替T的為K，依此類推，得出對(duì)應(yīng)關(guān)系如下： 密鑰:RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL 明文:TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION 密文:KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY 歷史上以維吉尼亞密表為基礎(chǔ)又演變出很多種加密方法,其基本元素?zé)o非

20、是密表與密鑰，并一直沿用到二戰(zhàn)以后的初級(jí)電子密碼機(jī)上。      隨著時(shí)間的演進(jìn),人們?cè)絹?lái)越感覺(jué)"愷撒密碼"其實(shí)不怎么安全.因?yàn)?quot;愷撒密碼"維熱納爾方陣KEY只有可憐的25種，人們只需檢查這25種可能性即可破解。為了使密碼有更高的安全性，單字母替換密碼就出現(xiàn)了。 只需重排密碼表二十六個(gè)字母的順序，密鑰就會(huì)增加到四千億億億多種，那么就能有效的防止敵人用篩選的方法檢驗(yàn)所有的密鑰，如:明碼表 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密碼表 Q W E R T

21、Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M明文 F O R E S T密文 Y G K T L Z這種密碼持續(xù)使用幾個(gè)世紀(jì)，直到阿拉伯人發(fā)明了密碼破解術(shù).阿拉伯人的破譯方法是頻率分析法，下面先說(shuō)說(shuō)各字母在英語(yǔ)文章中出現(xiàn)的頻率（百分比）A:8.2    B:1.5  C:2.8  D:4.2  E:12.7  F:2.2  G:2.0  H:6.1  I:7.0  J:0.2&#

22、160; K:0.8  L:4.0  M:2.4  N:6.7  O:7.5  P:1.9  Q:0.1  R:6.0    S:6.3  T:9.1  U:2.8  V:1.0  W:2.4  X:0.2  Y:0.2  Z:0.1當(dāng)然，這只是個(gè)概數(shù)，不會(huì)與每篇文章的字母出現(xiàn)頻率完全一樣

23、，通常越短的信息的字母頻率與上面的相比就越不相符，越短的信息也就越難破解了。如:John,a jazzist,will go to Japan in June to join a jazz party.其中，J的百分比是12.8，而E的百分比是0，對(duì)其進(jìn)行頻率分析就毫無(wú)意義。又如:又如：UOCT XH.若明碼表 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密碼表 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則它被翻譯為GIVE UP.但若明碼表 A B C D E F G H I

24、 J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z密碼表 Q W U E T R Y I X P A S C H O M D F G J K L Z V B N則它被翻譯為COME IN.究竟那個(gè)是真的，不得而知。但當(dāng)它放進(jìn)一篇文章里，就可從前后推知它應(yīng)怎樣翻譯了。            自從頻率分析法出現(xiàn)后，單字母替換密碼完全失去了效用。就這樣,在時(shí)代的不斷推移中,傳說(shuō)中的"維熱納爾方陣"誕生了.直到有一天，佛羅倫薩的里昂巴蒂斯特·阿爾伯提提出了一種多字母替換密碼，

25、即是用兩個(gè)或兩個(gè)以上的密碼表交替使用來(lái)進(jìn)行加密，如:明碼表 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密碼表1 Q W E R T Y U I O P A S D F G H K J L Z X C V B N M密碼表2 E K P R J B D N C V O U H T Y W Z X M L A S F I G Q第一個(gè)密碼表加密第一個(gè)字母，第二個(gè)密碼表加密第二個(gè)字母，第一個(gè)密碼表又加密第三個(gè)字母，不斷地重復(fù).那么：明文 F O R E S T密文 Y Y J J L L這樣，按原來(lái)的方法進(jìn)行頻率分析就沒(méi)有什么作用了。這只是

26、兩個(gè)密碼表時(shí)的情況，如果用三個(gè)，四個(gè)或以上的密碼表后，破譯就顯得非常非常困難。即使是這樣，阿爾伯提未能把他的理念發(fā)展成一個(gè)完整的系統(tǒng)。這個(gè)任務(wù)當(dāng)然由后人完成了。經(jīng)過(guò)幾個(gè)人的努力，最后，維熱納爾終于將其完善了。公元16世紀(jì)晚期,，法國(guó)外交官維熱納爾(或譯為維瓊內(nèi)爾) Blaise de Vigenere(1523-1596)提出著名的維熱納爾方陣密表和維熱納爾密碼(Vigenerecypher)，這是一種多表加密的替代密碼，可使阿爾金迪和菲利普斯的頻度分析法失效。維熱納爾方陣加密法其實(shí)很簡(jiǎn)單，它只需要用一個(gè)雙方約定的單詞來(lái)加密一條明文。方陣如下：1 b c d e f g h I j k l m

27、 n o p q r s t u v w x y z a 2 c 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 3 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 4 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 d 5 f g h I j k l m n o p q r s t u v w x y z a b c d e 6 g 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 7

28、 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 8 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 h 9 j k l m n o p q r s t u v w x y z a b c d e f g h I 10 k l m n o p q r s t u v w x y z a b c d e f g h I j 11 l m n o p q r s t u v w x y z a b c d e f g h I j k 12 m n o p q r s t u v w x y

29、z a b c d e f g h I j k l 13 n o p q r s t u v w x y z a b c d e f g h I j k l m 14 o p q r s t u v w x y z a b c d e f g h I j k l m n 15 p q r s t u v w x y z a b c d e f g h I j k l m n o 16 q r s t u v w x y z a b c d e f g h I j k l m n o p 17 r s t u v w x y z a b c d e f g h I j k l m n o p q

30、 18 s t u v w x y z a b c d e f g h I j k l m n o p q r 19 t u v w x y z a b c d e f g h I j k l m n o p q r s 20 u v w x y z a b c d e f g h I j k l m n o p q r s t 21 v w x y z a b c d e f g h I j k l m n o p q r s t u 22 w x y z a b c d e f g h I j k l m n o p q r s t u v 23 x y z a b c d e f g h

31、 I j k l m n o p q r s t u v w 24 y z a b c d e f g h I j k l m n o p q r s t u v w x 25 z 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 26 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它的明碼表后有26個(gè)密碼表，每個(gè)表相對(duì)前一個(gè)發(fā)生一次移位。如果只用其中某一個(gè)進(jìn)行加密，那么只是簡(jiǎn)單的愷撒移位密碼。但用方陣中不同的行加密不同的字母，它就是一種強(qiáng)大的密碼了。加密者可用第7行來(lái)加密第一個(gè)字母，再用

32、第25現(xiàn)在來(lái)試一下，就用關(guān)鍵詞FOREST來(lái)加密Better to do well than to say well.關(guān)鍵詞 F O R E S T F O R E S T F O R E S T F O R E S T F O R明  文 b e t t e r t o d o w e l l t h a n t o s a y w e l l密  文 G S K X W K Y C U S O X Q Z K L S G Y C J E Q P J Z C（看第5行，F(xiàn)開(kāi)頭，明文是b，要用G來(lái)加密；第14行，O開(kāi)頭，明文是e，要用S來(lái)加密，如此類推.

33、）維熱納爾密碼既克服了頻率分析，又具有數(shù)目眾多的密鑰。發(fā)送者和接收者可使用字典里任一個(gè)單詞，或單詞組合，或虛構(gòu)的詞作為關(guān)鍵詞。它提供了很好的安全保障，但它的復(fù)雜性，卻令其等到19世紀(jì)才流行起來(lái)。不過(guò)，也是在19世紀(jì)，查爾斯·巴比奇一個(gè)性情古怪的天才將其破譯了。下面,我們來(lái)談?wù)勗谧畛跽劦降?quot;摩士密碼".1838年1月8日，Alfred Vail展示了一種使用點(diǎn)和劃的電報(bào)碼，這是摩爾斯電碼前身。 作為一種信息編碼標(biāo)準(zhǔn)，摩爾斯電碼擁有其他編碼方案無(wú)法超越的長(zhǎng)久的生命。摩爾斯電碼在海事通訊中被作為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一直使用到1999年。1997年，當(dāng)法國(guó)海軍停止使用摩爾斯電碼時(shí)，發(fā)

34、送的最后一條消息是：“所有人注意，這是我們?cè)谟肋h(yuǎn)沉寂之前最后的一聲吶喊”！ 莫爾斯電碼由點(diǎn)（.）、劃（-）兩種符號(hào)按以下原則組成1，一點(diǎn)為一基本信號(hào)單位，每一劃的時(shí)間長(zhǎng)度相當(dāng)于3點(diǎn)的時(shí)間長(zhǎng)度。 2，在一個(gè)字母或數(shù)字內(nèi)，各點(diǎn)、各劃之間的間隔應(yīng)為兩點(diǎn)的長(zhǎng)度。 3，字母（數(shù)字）與字母（數(shù)字）之間的間隔為7點(diǎn)的長(zhǎng)度。 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 -. 1 .- 2 .- 3

35、 .- 4 .- 5 . 6 -. 7 -. 8 -. 9 -. 0 - ? .-. / -.-. () -.-.- - -.- . .-.-.-      另外，有一種比爾密碼，它與一個(gè)埋藏的寶藏有關(guān)，現(xiàn)在也沒(méi)有人將其完全破譯出來(lái)。比爾密碼一共有三頁(yè)，其中只有第二頁(yè)被破譯了。而它的原理如下：若鑰文：1Last,2a 3piece 4of 5good 6news 7for 8you.9From 10the 11second12semester 13onward,14you 15will 16have 17the 18chance 19to 20choos

36、e21your 22English 23teacher 24based 25on 26his 27or 28her 29personal30information 31on 32the 33net 34and 35your 36knoeledge 37of 38him 39or40her.41Teachers 42have 43found 44this 45quite 46challenging,47but48students 49welcome 50it 51immensely.那么，每個(gè)數(shù)字代表它后面的單詞的第一個(gè)字母，即： 1l   18c  35

37、y   2a   19t              36k   3p   20c   37o    4o   21y    38h    5g   22e              39o   6n   23t   40h    7f   24b    41t    8y   25o              42h   9f   26h   43f    10t