密碼學(xué)的歷史

密碼學(xué)的發(fā)展歷史歡迎走進(jìn)密碼學(xué)的歷史展廳，在這里我們將能看到琳瑯滿目的經(jīng)典密碼！軍事中的密碼學(xué)戰(zhàn)爭(zhēng)是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的催化劑。人類自從有了戰(zhàn)爭(zhēng)，就面臨著通信安全的需求，密碼技術(shù)源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。謀成于密，敗于泄。

——（明）揭暄《兵經(jīng)百篇》密碼學(xué)的發(fā)展歷史經(jīng)歷了三個(gè)階段1、古代加密方法(古典密碼)2、近代密碼3、現(xiàn)代密碼古代加密方法尼羅河畔的神秘碑文傳說，古時(shí)候有一對(duì)夫妻，男的名叫李石匠，女的叫張小花。李石匠靠手藝賺錢，張小花在家紡紗織布。一年，李石匠參加修建石橋，因工程緊張，十一個(gè)月也沒回家一次。張小花獨(dú)自在家只有紡車做伴。一天石匠工地回來一個(gè)工友路過她家，她托這個(gè)工友給丈夫帶去一封書信。古代加密方法古代加密方法古代加密方法大約起源于公元前440年出現(xiàn)在古希臘戰(zhàn)爭(zhēng)中的隱寫術(shù)。明天凌晨五點(diǎn)開始攻擊！礬書隱寫術(shù)暗號(hào)把信息變換為物件或動(dòng)作

大勝克敵之符，長(zhǎng)一尺；

破軍殺將之符，長(zhǎng)九寸；

降城得邑之符，長(zhǎng)八寸；

卻敵報(bào)遠(yuǎn)之符，長(zhǎng)七寸；

誓眾堅(jiān)守之符，長(zhǎng)六寸；

請(qǐng)糧益兵之符，長(zhǎng)五寸；

敗軍亡將之符，長(zhǎng)四寸；

失利亡士之符，長(zhǎng)三寸。

北宋的《武經(jīng)總要》陰符

吳用智賺玉麒麟盧花灘上有扁舟，俊杰黃昏獨(dú)自游。義到盡頭原是命，反躬逃難必?zé)o憂。唐伯虎的賣身契我康宣，今年一十八歲，姑蘇人氏，身家清白，素?zé)o過犯。只為家況清貧，賣身華相府中，充當(dāng)書僮。身價(jià)銀五十兩，自秋節(jié)起，暫存帳房，以三年后支取，從此承值書房，每日焚香掃地，洗硯、磨墨等事，聽?wèi){使喚。從頭做起。立此契憑。

隱語把信息變換為與此信息無關(guān)但有意義的語言。在華盛頓的日本人：是不是真的有小孩出生了？在東京的日本人：是的，而且看來馬上就要出生了。在華盛頓的日本人：這個(gè)小孩真的要出生了嗎？是在哪個(gè)方向？…………虎！虎！虎！古典密碼古典密碼的加密方法一般是文字置換，使用手工或機(jī)械變換的方式實(shí)現(xiàn)。古典密碼的代表密碼體制主要有：?jiǎn)伪泶婷艽a、多表代替密碼及轉(zhuǎn)輪密碼。大風(fēng)漸起，寒風(fēng)著我們的肌體，雪花天空中落下，預(yù)示時(shí)會(huì)有困難。的活動(dòng)，漏格板用硬質(zhì)材料做成的板卡爾達(dá)諾漏格板分置式密碼達(dá)芬奇《最后的晚餐》旋轉(zhuǎn)漏格板

換位密碼例.簡(jiǎn)單換位密碼明文：transp

ositio

ncrypt

osyste

mxxxxx密鑰：=(352614)密文：①將明文每６個(gè)字母分成一組（最后不夠一組時(shí)用字母x補(bǔ)足）；②作為密鑰的置換的定義如下：31,52,23,64,15,46③依據(jù)置換重新排列每組明文。ASRPTNIISOOTRPCTNYYTSEOSXXXXMX逆序式transpositioncryptosystem公元前五世紀(jì)，斯巴達(dá)人開始使用世界上第一種加密器械——Skytale（或Scytale），也就是“天書”。

羊皮紙纏在特定直徑的木棍上，寫好文字以后一解開，紙上的字頓時(shí)歪七扭八，就誰也不認(rèn)識(shí)了；解密的時(shí)候再找同樣粗細(xì)的棍子，纏上讀出便是

表格轉(zhuǎn)置式

123456Ⅰ向3號(hào)陣地進(jìn)Ⅱ行火力突擊，Ⅲ

力爭(zhēng)明日Ⅳ

占領(lǐng)。表格轉(zhuǎn)置式明文：向3號(hào)陣地進(jìn)行火力突擊，力爭(zhēng)明日占領(lǐng)。密文：向行3火號(hào)力力陣突爭(zhēng)占地?fù)裘黝I(lǐng)進(jìn)，日。

654321Ⅰ向3

號(hào)

陣Ⅱ

地

進(jìn)行

Ⅲ火力突

擊，Ⅳ

力

爭(zhēng)明日Ⅴ占領(lǐng)

。

明文：向3號(hào)陣地進(jìn)行火力突擊，力爭(zhēng)明日占領(lǐng)。密文：陣，日行擊明。號(hào)進(jìn)爭(zhēng)突3地力力領(lǐng)向火占card2143sⅤnfuehⅡerunaⅠwearrⅣlowokⅢningsⅥlabc密鑰：Cardsharks（賭牌老千）明文：wearerunninglowonfuel密文：freoianewlnlenrogcuuawnb公元前2世紀(jì)，希臘歷史學(xué)家Ploybius不知道受了什么啟發(fā)，發(fā)明了方表

Polybius校驗(yàn)表由一個(gè)5×5的網(wǎng)格組成123451ABCDE2FGHI/JK3LMNOP4QRSTU5VWXYZ方表密文：2411324244423542244215142311533444114215423442321142普萊賽爾密碼明文：americancheese分組：amer

icanch

ez

es

eb密文：

BLBUDHCLHNKECUAC摩斯電碼單表代替密碼每個(gè)字母可以用其它任何一個(gè)字母替換（不能重復(fù)）每個(gè)字母可以隨機(jī)的映射到其它一個(gè)因此密鑰長(zhǎng)度是26個(gè)字母單字母替換密碼朱利葉斯·愷撒

凱撒密表凱撒密碼用于對(duì)英文信息進(jìn)行加密，它依據(jù)下列代替表（由英文字母表左環(huán)移3位得到）對(duì)信息中26個(gè)英文字母進(jìn)行替換：明文abcdefghijklmnopqrstuvwxyz字母密文DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC字母QLKDRNIHAO愷撒密碼的一般形式一般形式，可以把Caesarcipher中字母移動(dòng)的位數(shù)由3變?yōu)?-25中的任何一個(gè)?？梢灾付ㄒ粋€(gè)密鑰字母作為字母A的密文。

例如：密鑰字母F表示：A—F,B—G,...Y—D,Z—E即每個(gè)字母移動(dòng)5位共有26種可能的密碼算法（25種可用）例

以十進(jìn)值數(shù)為代替單位的代替函數(shù)則明文晨五點(diǎn)總攻先變換為區(qū)位碼

19314669216755601505再被加密成密文

46241996849700954050單表代替的缺點(diǎn):明文字符相同,則密文字符也相同明文0123456789密文5482109736即代替表為:帶有密鑰字的單表代替密碼寫沒有重復(fù)字母的“密鑰字”，其它字母按順序?qū)懺诿荑€字最后字母后面。例如，給定密鑰字"JULIUSCAESAR"明文:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密文:JULISCAERTVWXYZBDFGHKMNOPQ明文：ＥＥＥＥ遞加順延的方法：第一張換字表令E對(duì)應(yīng)T，第二張換字表令E對(duì)應(yīng)T+１，第三張換字表令E對(duì)應(yīng)T+２，第四張換字表令E對(duì)應(yīng)T+３。密文：ＴＵＶＷ多表代替密碼多表代替密碼是依次對(duì)明文的各組信息單元使用有限個(gè)周期性重復(fù)的或無限多的固定代替表進(jìn)行替換來得到密文的：若是使用無限多的固定代替表（相對(duì)于明文變化是隨機(jī)的），則稱其為一次一密代替密碼；若是使用有限個(gè)周期性重復(fù)的固定代替表，則稱其為周期多表代替密碼。周期多表代替密碼維吉尼亞密碼布萊斯·德·維吉尼亞吉奧萬·巴蒂斯塔·貝拉索（GiovanBattistaBellaso，1505-?），意大利學(xué)者。其實(shí)維吉尼亞密碼之前的名字是貝拉索密碼，是貝拉索1553年發(fā)明的。但是由于維吉尼亞在1586年的改進(jìn)，使得其加密得更為可靠，久而久之，貝拉索密碼就被叫成了維吉尼亞密碼。

查爾斯·巴比奇（CharlesBabbage，1791-1871），英國(guó)數(shù)學(xué)家，差分機(jī)的發(fā)明者，其奠定了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)架。于1854年成功破解了維吉尼亞密碼，結(jié)束了維吉尼亞200多年的神話。

近代密碼密碼形成一門新的學(xué)科是在20世紀(jì)70年代，這是受計(jì)算機(jī)科學(xué)蓬勃發(fā)展刺激和推動(dòng)的結(jié)果。計(jì)算機(jī)和電子學(xué)時(shí)代的到來給密碼設(shè)計(jì)者帶來了前所未有的自由，他們可以輕易地?cái)[脫原先用鉛筆和紙進(jìn)行手工設(shè)計(jì)時(shí)易犯的錯(cuò)誤，也不用再面對(duì)用電子機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的密碼機(jī)的高額費(fèi)用?？傊?，利用電子計(jì)算機(jī)可以設(shè)計(jì)出更為復(fù)雜的密碼系統(tǒng)。密碼機(jī)Jeffersoncylinder,1790s被研制成功，包含36個(gè)

圓盤，每個(gè)圓盤有個(gè)隨機(jī)字母表

1920年還被美國(guó)軍隊(duì)使用。轉(zhuǎn)輪式密碼機(jī)恩尼格瑪密碼機(jī)二戰(zhàn)時(shí)期德國(guó)使用轉(zhuǎn)輪密碼機(jī)ENIGMA，由ArthurScherbius于1919年發(fā)明，4輪ENIGMA在1944年裝備德國(guó)海軍.英國(guó)的TYPEX打字密碼機(jī)，是德國(guó)3輪ENIGMA的改進(jìn)型密碼機(jī)。它在英國(guó)通信中使用廣泛，且在破譯密鑰后