現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化及現(xiàn)代密碼學(xué)-古典密碼 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

現(xiàn)代科技與傳統(tǒng)文化英國學(xué)者泰勒認(rèn)為，文化具有非強(qiáng)制性的影響力，包括知識(shí)、信仰、藝術(shù)、道德、風(fēng)俗，以及人類在社會(huì)中所獲得的一切能力與習(xí)慣。文化是民族的血脈，人民的精神家園，承載著引導(dǎo)社會(huì)進(jìn)步與提升文明程度的重要功能。科學(xué)技術(shù)是人類關(guān)于自然、社會(huì)、思維的知識(shí)體系及其實(shí)踐?？茖W(xué)技術(shù)為人類創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)財(cái)富和精神財(cái)富，極大地推動(dòng)了人類進(jìn)步。文化與科技作為人化自然取得的最具影響和成效的成果，人類文明的共有結(jié)晶，二者相伴始終，貫穿于人類社會(huì)發(fā)展的各個(gè)階段、領(lǐng)域，成為影響社會(huì)發(fā)展演變重要而關(guān)鍵的力量。文化與科技在不同的歷史階段包含著不同的內(nèi)容，經(jīng)歷了同生共長(zhǎng)、互相影響、休戚與共的漫長(zhǎng)發(fā)展演變過程。（1）在古代，科技與文化具有初級(jí)人類文明的共同特點(diǎn)，還保留著樸素、直觀、簡(jiǎn)單等特性，自身發(fā)展還不完善，還沒有具體的分化與顯著的界限。文字的發(fā)明與廣泛使用，是古代科技對(duì)于文化發(fā)展最具有直接意義和最具決定性的明證。（2）在近代，科技的發(fā)展得益于思想的解放、文化的繁榮。文藝復(fù)興作為人類進(jìn)入近代社會(huì)的標(biāo)志，不僅代表著古典文化的復(fù)興，也意味著近代科技的興起。自18世紀(jì)以來，科技成為影響文化的重要因素，一系列的近代產(chǎn)業(yè)革命風(fēng)暴不斷在政治、經(jīng)濟(jì)、文化、軍事等領(lǐng)域產(chǎn)生著重要影響，彰顯了科技在近代社會(huì)進(jìn)程中的主導(dǎo)地位。（3）在現(xiàn)代，科技迅速超越文化成為社會(huì)的主導(dǎo)力量。從最初馬克思論證的“生產(chǎn)力中也包括科學(xué)”，到鄧小平指出的“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，最后成為江澤民強(qiáng)調(diào)的“現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)步的決定性力量”，充分說明科技已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)中最具影響力和支配力的根本力量。科技與文化作為推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步的偉大力量，二者不僅緊密聯(lián)系、相互依存，而且還彼此交融、相需互動(dòng)。（1）科技成為推動(dòng)現(xiàn)代文化建設(shè)發(fā)展的第一動(dòng)力?？萍甲鳛槿祟愓J(rèn)識(shí)世界、改造世界的成果與工具，不僅為現(xiàn)代文化建設(shè)提供重要的思維模式與技術(shù)手段，而且還充實(shí)了現(xiàn)代文化的內(nèi)涵，不斷創(chuàng)造著新的文化形式，奠定了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，推動(dòng)著文化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，成為推動(dòng)現(xiàn)代文化建設(shè)發(fā)展的第一動(dòng)力。（2）文化使科技更具人性。文化是科技進(jìn)步的引導(dǎo)因素，為科技發(fā)展提供精神動(dòng)力和智力支持。文化的發(fā)展為科技發(fā)展提供了良好的環(huán)境與氛圍，是科技進(jìn)步創(chuàng)新的思想基礎(chǔ)，成為主導(dǎo)科學(xué)家的價(jià)值取向、激發(fā)他們創(chuàng)新力、提高他們思維水平的關(guān)鍵力量。盡管任何一項(xiàng)科技在其開發(fā)過程本身只是一個(gè)科技問題，但在其開發(fā)的背景、目的和過程背后，又是與“文化”密不可分的。實(shí)際上，“高技術(shù)”更需要靠“高文化”來支撐?！案呒夹g(shù)”人才必須通過“高文化”凝聚起來才能發(fā)揮出更大的作用?？萍寂c文化是相互聯(lián)系與辯證統(tǒng)一的，不僅要正確認(rèn)識(shí)和處理科學(xué)技術(shù)與文化的關(guān)系，而且要駕馭它們實(shí)現(xiàn)結(jié)合并在結(jié)合中發(fā)揮各自積極作用。文化與科技融合不斷創(chuàng)造出新的文化傳播載體，增強(qiáng)文化的現(xiàn)代傳播力與表現(xiàn)力。文化與科技融合的程度，體現(xiàn)著一個(gè)國家的整體創(chuàng)新能力和綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力?？萍紕?chuàng)新是文化發(fā)展的重要引擎，一方面在傳承中華民族優(yōu)秀文化過程中發(fā)揮支撐作用，另一方面在推進(jìn)文化創(chuàng)新過程中發(fā)揮引領(lǐng)作用。文化軟實(shí)力與科技硬實(shí)力的有機(jī)融合，必將產(chǎn)生一加一大于二的聚合裂變效應(yīng)?，F(xiàn)代科技與中國傳統(tǒng)文化之間存在著契合性。（1）現(xiàn)代科技與中國傳統(tǒng)文化具有共同的社會(huì)功能。任何一個(gè)國家，都在社會(huì)存在的多元文化中確立一種能夠占統(tǒng)治地位的主文化，并通過不斷發(fā)揮主文化的教化功能。現(xiàn)代科技也是這樣，人們發(fā)明的現(xiàn)代科技，只有被社會(huì)認(rèn)同，才能發(fā)揮出應(yīng)有的先進(jìn)作用。而社會(huì)對(duì)現(xiàn)代科技的認(rèn)同過程，也是現(xiàn)代科技發(fā)揮教化功能的過程。中國傳統(tǒng)文化總起來說可以歸納為關(guān)于人的問題，是一種偏重于怎樣做人，形成人生價(jià)值觀的文化，人生價(jià)值觀是中國傳統(tǒng)文化的核心內(nèi)容。通過現(xiàn)代科技對(duì)社會(huì)生活各方面的影響和滲透，使人們的時(shí)間觀念、勞動(dòng)觀念、消費(fèi)觀念、自我意識(shí)、家庭意識(shí)等也都發(fā)生了新的變化，體現(xiàn)了現(xiàn)代科技在人生價(jià)值觀形成過程中的功能。這說明，在形成人生價(jià)值觀的功能方面，現(xiàn)代科技與中國傳統(tǒng)文化之間也存在著契合性。（2）現(xiàn)代科技與中國傳統(tǒng)文化對(duì)中國社會(huì)的發(fā)展起著相同的促進(jìn)作用。中國傳統(tǒng)文化經(jīng)過漫長(zhǎng)的歷史發(fā)展，形成了一種相對(duì)獨(dú)立的精神文化體系。在不同的歷史階段，通過不同的表現(xiàn)形態(tài)，滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，對(duì)人們的思想行為起著影響和規(guī)范的作用，在客觀上推動(dòng)了我國社會(huì)向著現(xiàn)代文明不斷發(fā)展。中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化在現(xiàn)代科技條件下將繼續(xù)發(fā)揮促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的積極作用，在這一過程中，必然會(huì)不斷地吸收和容納現(xiàn)代科技的新成果。同樣，現(xiàn)代科技要在中國社會(huì)發(fā)展中起到積極的作用，也離不開已經(jīng)深深植根于中國人民思想中的中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化。（3）現(xiàn)代科技賦予中國傳統(tǒng)文化新的科學(xué)特性和創(chuàng)造活力。現(xiàn)代科技不但成為生產(chǎn)力發(fā)展的第一要素和現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)力，而且更重要的是，現(xiàn)代科技發(fā)展中形成的科學(xué)精神，包括現(xiàn)代科學(xué)思維方式、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)的價(jià)值觀念等，對(duì)人們現(xiàn)代的精神生活和文化生活，對(duì)中國傳統(tǒng)文化也產(chǎn)生了深刻的影響，使中國傳統(tǒng)文化在現(xiàn)代科技條件下，賦予了嶄新的科學(xué)特性。另一方面，在現(xiàn)代科技條件下，傳統(tǒng)優(yōu)秀文化經(jīng)過現(xiàn)代科技的陶冶和兼容，具有了新的創(chuàng)造活力，它既蘊(yùn)含了現(xiàn)代科技的新成果，又指導(dǎo)著現(xiàn)代科技條件下的民族文化不斷創(chuàng)新和發(fā)展，永葆生機(jī)和活力。現(xiàn)代科技對(duì)傳統(tǒng)文化的內(nèi)容與形式帶來了根本性的改變，對(duì)中國傳統(tǒng)文化的挑戰(zhàn)表現(xiàn)如下：（1）中國傳統(tǒng)文化的封閉性受到了以開放性為特點(diǎn)的現(xiàn)代科技的沖擊。中國傳統(tǒng)文化始終是以自然經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，以高度集權(quán)專制統(tǒng)治的政治為背景，以相對(duì)獨(dú)立的地理環(huán)境為條件。這種在特定的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、政治背景和地理環(huán)境條件下逐漸形成和發(fā)展的中國傳統(tǒng)文化，帶有明顯的封閉性特點(diǎn)?，F(xiàn)代科技與工業(yè)經(jīng)濟(jì)和市場(chǎng)條件相適應(yīng)，打破了地域和國界的限制，有著強(qiáng)烈的開放性。摧毀了傳統(tǒng)文化延續(xù)的自然基礎(chǔ)，甚至導(dǎo)致了不同背景下文化之間的割裂以及部分文化形式的消亡。（2）中國傳統(tǒng)文化的中庸信條受到了現(xiàn)代科技條件下的競(jìng)爭(zhēng)原則的沖擊。中庸之道是中國傳統(tǒng)文化中一個(gè)重要內(nèi)容，是中國儒家思想的核心。中庸思想在中國人民的思想中有著根深蒂固的影響，但它與現(xiàn)代科技條件下所提倡的競(jìng)爭(zhēng)原則相沖突。（3）中國傳統(tǒng)文化中的倫理中心原則受到了現(xiàn)代科技條件下的物質(zhì)利益原則的沖擊。儒學(xué)在中國傳統(tǒng)文化中占有重要地位，而儒學(xué)的核心是“仁”，由此形成了濃重的倫理中心原則?，F(xiàn)代科技側(cè)重于研究人對(duì)自然的認(rèn)識(shí)和對(duì)自然界的改造與利用，與現(xiàn)代科技相適應(yīng)的物質(zhì)利益原則占了主導(dǎo)的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展雖然對(duì)中國傳統(tǒng)文化帶來了挑戰(zhàn)，但同時(shí)也賦予了中國傳統(tǒng)文化新的內(nèi)涵和活力。因此，我們要正確處理中國傳統(tǒng)文化和現(xiàn)代科技之間的關(guān)系，充分認(rèn)識(shí)和積極借助現(xiàn)代科技的優(yōu)勢(shì)，大力弘揚(yáng)中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，采取如下措施：（1）培育和樹立現(xiàn)代科技蘊(yùn)含的高尚科學(xué)精神，是弘揚(yáng)中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的前提和基礎(chǔ)。科學(xué)精神、科學(xué)思維和科學(xué)知識(shí)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的三種精神形態(tài)。有了科學(xué)精神，才能對(duì)中國傳統(tǒng)文化采取科學(xué)的態(tài)度，才能在現(xiàn)代科技對(duì)中國傳統(tǒng)文化的沖擊和挑戰(zhàn)面前，形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)，得出正確的結(jié)論，采取科學(xué)的方法，取得有效的成果。（2）運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的成果，豐富發(fā)展中國傳統(tǒng)文化的內(nèi)容，是弘揚(yáng)中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的重要途徑。運(yùn)用這些先進(jìn)科技成果來弘揚(yáng)中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，就能使中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化不斷拓寬發(fā)展的時(shí)間和空間，不斷加大發(fā)展的深度和廣度。（3）選擇正確的文化模式，是現(xiàn)代科技條件下弘揚(yáng)中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的有效措施。文化模式是從總體上和規(guī)律上解決文化發(fā)展的目標(biāo)選擇和結(jié)構(gòu)特征問題。努力實(shí)現(xiàn)中國傳統(tǒng)文化中的精華、優(yōu)秀文化與現(xiàn)代科技的兼容和結(jié)合，形成主文化，并保證其在社會(huì)文化中占主導(dǎo)地位；同時(shí)，允許現(xiàn)代科技條件下存在著從屬于主文化的多元亞文化，抵制和逐步消除否定主文化的反文化。選擇這樣的文化模式，既可以避免照搬或模仿西方現(xiàn)代文化的激進(jìn)主義傾向，又可以避免盲目推崇傳統(tǒng)文化的保守主義傾向；既為發(fā)揮現(xiàn)代科技優(yōu)勢(shì)提供了條件，又為大力弘揚(yáng)中國優(yōu)秀傳統(tǒng)文化提供了保證。從以上角度入手，不斷增強(qiáng)中國傳統(tǒng)文化的精神紐帶作用，為中華民族的偉大復(fù)興提供精神動(dòng)力。中醫(yī)藥學(xué)是中國傳統(tǒng)文化的集大成者，近百年來，中醫(yī)藥學(xué)發(fā)展滯后是傳統(tǒng)文化在現(xiàn)代科技沖擊下的一個(gè)縮影。以中醫(yī)為例說明現(xiàn)代科技與中國傳統(tǒng)文化的關(guān)系。首先現(xiàn)代科技對(duì)中醫(yī)發(fā)展具有促進(jìn)作用。（1）現(xiàn)代科技進(jìn)步促進(jìn)了中醫(yī)病因病機(jī)學(xué)理論的發(fā)展。中醫(yī)學(xué)有七情致病學(xué)說，而現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，情志的異常變化可以導(dǎo)致神經(jīng)、體液的異常、內(nèi)分泌紊亂和免疫功能的低下，從而科學(xué)地揭示了情志致病的理論。（2）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)中醫(yī)診斷的促進(jìn)作用。B超、彩超、CT等技術(shù)應(yīng)用到了醫(yī)療領(lǐng)域，延伸了中醫(yī)傳統(tǒng)診斷手段。隨著現(xiàn)代光學(xué)、現(xiàn)代數(shù)學(xué)和分子生物學(xué)等多學(xué)科領(lǐng)域進(jìn)入到中醫(yī)藥學(xué)科，有利于診斷指標(biāo)客觀化和標(biāo)準(zhǔn)化，逐步形成了具有時(shí)代特征的中醫(yī)微觀辨證學(xué)，促進(jìn)中醫(yī)診斷學(xué)實(shí)現(xiàn)宏觀與微觀的辨證統(tǒng)一。（3）現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)中醫(yī)治療手段的促進(jìn)作用。聲（超聲波）、光（激光、遠(yuǎn)紅外線）等各種現(xiàn)代的療法，與中醫(yī)力量相結(jié)合，創(chuàng)造了許多新療法。此外，還有應(yīng)用紅外線、紫外線、激光等進(jìn)行的穴位照射療法。（4）對(duì)中藥炮制技術(shù)及中藥制劑技術(shù)的促進(jìn)作用。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前已完成了40種常用中藥飲片加工和400種中藥配方顆粒的系統(tǒng)研究，中藥飲片炮制加工工藝更加規(guī)范、科學(xué)，為生產(chǎn)高質(zhì)量的中藥制劑提供了保障。顯微鏡技術(shù)、染色體技術(shù)、DNA技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，為中藥鑒定、中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在中藥湯劑服用方面，現(xiàn)代研究已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的煎煮方法，利用現(xiàn)代技術(shù)創(chuàng)新發(fā)明了中藥濃縮顆粒飲片。它具有清潔衛(wèi)生、質(zhì)量可控、劑量準(zhǔn)確、療效確切，易吸收、療效快、好攜帶、便服用等優(yōu)點(diǎn)，是目前國際上競(jìng)相大力研究推廣使用的飲片新劑型。然而隨著現(xiàn)代科技應(yīng)用的日益深入，中醫(yī)藥學(xué)術(shù)深層次的矛盾與問題不斷凸現(xiàn)出來，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（1）唯科學(xué)主義肢解了中醫(yī)藥學(xué)術(shù)本體。中醫(yī)藥學(xué)是在長(zhǎng)期的醫(yī)療實(shí)踐中總結(jié)和發(fā)展起來的，產(chǎn)生于古代，帶有濃厚的思辨色彩和傳統(tǒng)文化烙印，屬于科學(xué)文化的范疇。中醫(yī)藥學(xué)是科學(xué)文化與人文文化的結(jié)合體，單純將中醫(yī)定位于自然科學(xué)或者人文科學(xué)，均不能夠真正揭示中醫(yī)藥的學(xué)術(shù)本質(zhì)。面對(duì)西方醫(yī)學(xué)和現(xiàn)代科學(xué)的強(qiáng)大沖擊，出現(xiàn)了兩種不可忽視的傾向:一是否定中醫(yī)的科學(xué)性。這種觀點(diǎn)根據(jù)中醫(yī)藥學(xué)術(shù)體系中包含著人文文化內(nèi)容和方法，認(rèn)為中醫(yī)藥學(xué)只能定位于自然哲學(xué)、人文文化，甚至偽科學(xué)，從而提出了“廢止中醫(yī)”等口號(hào)和主張。以現(xiàn)代科學(xué)為最高的和唯一的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)的唯科學(xué)主義誤讀和簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)中醫(yī)理論和實(shí)踐這個(gè)復(fù)雜的豐富內(nèi)涵，中醫(yī)藥學(xué)術(shù)中源遠(yuǎn)流長(zhǎng)的人文文化被當(dāng)作反科學(xué)的封建糟粕而被冷落和批判。另外一種傾向是在中醫(yī)現(xiàn)代化研究過程中，把本屬人文文化的內(nèi)容當(dāng)作科學(xué)文化的內(nèi)容去研究，帶來了中醫(yī)科研工作的盲目和混亂。陰陽、命門、氣、三焦等理論概念在中醫(yī)理論中本屬于人文文化的內(nèi)容，用現(xiàn)代科學(xué)的理論和方法去研究這些概念的“實(shí)質(zhì)”，用一些微觀的物質(zhì)指標(biāo)來詮釋和說明，或者用西醫(yī)的理論和方法，中西醫(yī)的理論概念之間尋找一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。用西醫(yī)的標(biāo)準(zhǔn)來衡量和要求中醫(yī)，從而喪失了中醫(yī)藥的學(xué)術(shù)主體性。（2）以西醫(yī)藥研究方法研究中藥導(dǎo)致中藥異化。近百年來中藥現(xiàn)代研究的思路和方法可總結(jié)為5種:一是分離、提取有效成分，發(fā)展為化學(xué)藥物；二是把中藥當(dāng)作植物藥，套用西藥的研究思路與方法；三是利用西醫(yī)“病”的研究模型篩選研制有效中藥及中藥復(fù)方；四是套用現(xiàn)最新科技方法（包括基因研究方法），按西醫(yī)藥對(duì)“病”的認(rèn)識(shí)篩選中藥及其提取物；五是利用西醫(yī)藥對(duì)疾病的認(rèn)識(shí)，聯(lián)系、分析中醫(yī)藥在治療上應(yīng)用的對(duì)該病有效的方、藥，尋找有效的治療藥物。這種西藥式中藥研究方法，背離了中藥的根本，導(dǎo)致中藥的異化。隨著健康觀念轉(zhuǎn)變，疾病譜變化和老齡化社會(huì)到來，中醫(yī)藥整體觀、系統(tǒng)論、辨證論治和預(yù)防保健“治未病”的優(yōu)勢(shì)越來越顯現(xiàn)出來，其科學(xué)性和先進(jìn)性越來越被學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界以及國際社會(huì)所認(rèn)同和重視，人民群眾健康事業(yè)中的地位和作用越來越突出。為此，展望中醫(yī)藥學(xué)術(shù)的前景，必須從中醫(yī)藥學(xué)的本質(zhì)特征入手?！饵S帝內(nèi)經(jīng)》曰:“逆其根，則伐其本，壞其真矣”。要在中醫(yī)藥基礎(chǔ)理論體系指導(dǎo)下，遵循中醫(yī)藥發(fā)展的基本規(guī)律，在繼承和發(fā)揚(yáng)中醫(yī)藥優(yōu)勢(shì)和特色的基礎(chǔ)上，充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的方法和手段，通過重大關(guān)鍵技術(shù)的突破，全面提高中醫(yī)臨床診療技術(shù)的科學(xué)技術(shù)水平，通過對(duì)現(xiàn)代新思想、新技術(shù)、新成果的借鑒和吸收，促進(jìn)中醫(yī)臨床診療技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展?，F(xiàn)代密碼學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告院系：理學(xué)院班級(jí)：信安二班姓名：學(xué)號(hào)：前言密碼學(xué)（Cryptology）是研究秘密通信的原理和破譯秘密信息的方法的一門學(xué)科。密碼學(xué)的基本技術(shù)就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一組可逆的數(shù)學(xué)變換，使未授權(quán)者不能理解它的真實(shí)含義。密碼學(xué)包括密碼編碼學(xué)（Cryptography）和密碼分析學(xué)（Cryptanalyst）兩個(gè)既對(duì)立又統(tǒng)一的主要分支學(xué)科。研究密碼變化的規(guī)律并用之于編制密碼以保護(hù)信息安全的科學(xué)，稱為密碼編碼學(xué)。研究密碼變化的規(guī)律并用之于密碼以獲取信息情報(bào)的科學(xué)，稱為密碼分析學(xué)，也叫密碼破譯學(xué)。密碼學(xué)在信息安全中占有非常重要的地位，能夠?yàn)樾畔踩峁╆P(guān)鍵理論與技術(shù)。密碼學(xué)是一門古老而深?yuàn)W的學(xué)問，按其發(fā)展進(jìn)程，經(jīng)歷了古典密碼和現(xiàn)代密碼學(xué)兩個(gè)階段?，F(xiàn)代密碼學(xué)（ModernCryptology）通常被歸類為理論數(shù)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，主要以可靠的數(shù)學(xué)方法和理論為基礎(chǔ)，為保證信息的機(jī)密性、完整性、可認(rèn)證性、可控性、不可抵賴性等提供關(guān)鍵理論與技術(shù)。古典密碼算法實(shí)驗(yàn)在密碼編碼體制中有兩種基本也是古老的編碼體制一直沿用至今，它們是代替密碼和置換密碼，其歷史悠久并且是現(xiàn)代密碼體制的基本組成部分，在密碼學(xué)中占有重要地位。古典密碼是密碼學(xué)發(fā)展的一個(gè)階段，也是近代密碼學(xué)產(chǎn)生的淵源，一般把Shannon在1949年發(fā)表“保密系統(tǒng)的通信理論”之前的時(shí)期稱為古典密碼時(shí)期。盡管古典密碼大多比較簡(jiǎn)單，一般可用手工或機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，且都可用統(tǒng)計(jì)分析方法破譯，目前已很少采用。但是，古典密碼所采用的代替技術(shù)和置換技術(shù)仍然是現(xiàn)代分組密碼算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，了解它們的設(shè)計(jì)原理，有助于理解、設(shè)計(jì)和分析現(xiàn)代密碼。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^編程實(shí)現(xiàn)經(jīng)典的代替密碼算法和置換密碼，包括移位密碼、維吉尼亞密碼、周期置換密碼、列置換密碼，加深對(duì)代替技術(shù)的了解，為現(xiàn)代分組密碼實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。二、實(shí)驗(yàn)原理代替（Substitution）是古典密碼中基本的處理技巧，就是將明文字母由其他字母表中的字母替換的一種方法。代替密碼（SubstitutionCipher）就是使用代替法進(jìn)行加解密的密碼算法。代替密碼的密鑰是一個(gè)替換表，它表示了明文字母與密文字母的對(duì)應(yīng)關(guān)系。加密時(shí)，通過查表，明文字母被逐個(gè)替換后，生成看似無任何意義的字母串，即密文。解密時(shí)，逆向使用替換表，將密文字母逐個(gè)替換為明文字母。按照一個(gè)明文字母是否總是被一個(gè)固定的字母代替進(jìn)行劃分，代替密碼可分為兩類：?jiǎn)伪泶婷艽a（MonoalphabeticSubstitutionCipher）：明文中出現(xiàn)的同一個(gè)字母，不管它出現(xiàn)在什么位置，在加密時(shí)都用相同的字母來代替。移位密碼就是單表代替密碼。多表代替密碼（PolyalphabeticSubstitutionCipher）：明文中出現(xiàn)的同一個(gè)字母，在加密時(shí)不是完全被相同的字母代替，而會(huì)根據(jù)其出現(xiàn)的位置次序用不同的字母代替。維吉利亞密碼就是多表代替密碼。1．移位密碼移位密碼（ShiftCipher）是一種典型的單表替代密碼，也稱為加法密碼。移位密碼的加密方法就是將明文中的每個(gè)字母用其在字母表后面的第k個(gè)字母替代，它的加密過程可以表示為：c=(m+k)modn其中，m為明文字母在字母表中的位置數(shù)；n為字母表中的字母總數(shù)；k為密鑰；c為密文字母在字母表中對(duì)應(yīng)的位置數(shù)。相應(yīng)的，移位密碼的解密過程可以表示為：m=(c-k)modn實(shí)驗(yàn)代碼：#include<iostream>#include<math.h>usingnamespacestd;//定義一些全局變量charstr[100];//用于存儲(chǔ)處理前字符串charenstr[100];//用于存儲(chǔ)處理后字符串intnum=0;//用于累計(jì)字符數(shù)量char*p;//用于指向處理字符串intkey;//加密voidencrypt(){ while(*p!='\0') { *p=(*p-97+key)%26+97; p++; }cout<<”CRYPT_OK”<<endl; cout<<"加密后字符："<<str<<endl<<endl;}//解密voiddecrypt(){ while(*p!='\0') { *p=(*p-71-key)%26+97; p++; }Cout<<”CRYPT_OK”<<endl; cout<<"解密后字符："<<str<<endl<<endl;}voidmain(){ intord; while(1) { cout<<"1.加密\n2.解密\n3.退出"<<endl; p=str; cout<<"請(qǐng)選擇功能："; cin>>ord; if(ord==1) { cout<<"請(qǐng)輸入待處理字符串:"<<endl; cin>>str; p=str; cout<<"請(qǐng)輸入密鑰:"; cin>>key; encrypt(); } if(ord==2) { cout<<"請(qǐng)輸入待處理字符串:"<<endl; cin>>str; p=str; cout<<"請(qǐng)輸入密鑰:"; cin>>key; decrypt(); } if(ord==3)break; }} 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：2．維吉尼亞密碼維吉尼亞密碼（VigenereCipher）是一種多表代替密碼，其本質(zhì)是周期移位密碼。維吉尼亞密碼的（用戶）密鑰為一含有d個(gè)字母的有限字母序列k=k0k1…kd-1加密時(shí)，首先將用戶密鑰進(jìn)行周期擴(kuò)展（周期為d），擴(kuò)展后的無限字母序列稱為工作密鑰，記為K=K0K1…Ki…其中Ki=Kimodd，i=0,1,…當(dāng)d=1時(shí)，維吉尼亞密碼就是移位密碼。對(duì)于含有l(wèi)個(gè)字母的明文，維吉尼亞加密過程可以表示為：ci=(mi＋Ki)modn其中，M=m0m1…mi…ml-1為明文，C=c0c1…ci…cl-1為密文，K=K0K1…Ki…Kl-1為工作鑰，n為明文字母表的長(zhǎng)度，l為明文長(zhǎng)度（含有字母的數(shù)目）。例如，使用用戶鑰cat，對(duì)明文“vigenerecipher”進(jìn)行維吉尼亞加密。此時(shí)，n=26（對(duì)應(yīng)英文字母表），用戶鑰c=3、a=0、t=19，得到的密文為“xizgnxtevkpagr”。實(shí)驗(yàn)代碼：#include<iostream>usingnamespacestd;intmain(){ while(1) { charchoice; cout<<endl<<"-------------維吉尼亞加密解密------------------"<<endl; cout<<"輸入1進(jìn)行加密，輸入2進(jìn)行解密，輸入3退出"<<endl; cin>>choice; if(choice=='1') { chararra[100]="",arrb[100]="",arrc[100]=""; inti=0; chara,b,c; cout<<"請(qǐng)輸入明文："; cin>>arrb; cout<<"請(qǐng)輸入密鑰："; cin>>arra; intan=strlen(arra); intbn=strlen(arrb); if(an<bn) { for(i=an;i<bn;i++) arra[i]=arra[i%an]; } for(i=0;i<bn;i++) { a=arra[i]; b=arrb[i]; c=a+b-97; if(c>90) { c=char(64+c%90); arrc[i]=c; } else arrc[i]=char(c); } cout<<"加密后密文為："; for(i=0;i<strlen(arrc);i++) cout<<arrc[i]; } elseif(choice=='2') { chararra[100]="",arrb[100]="",arrc[100]=""; inti=0; chara,b,c; cout<<"請(qǐng)輸入密文："; cin>>arrc; cout<<"請(qǐng)輸入密鑰："; cin>>arra; //cout<<sizeof(arra)<<endl; //cout<<strlen(arra); intan=strlen(arra); intcn=strlen(arrc); if(an<cn) { for(i=an;i<cn;i++) arra[i]=arra[i%an]; } for(i=0;i<cn;i++) { c=arrc[i]; a=arra[i]; b=c-a+97; if(b<97) { b=b+26; arrb[i]=char(b); } else arrb[i]=char(b); } cout<<"解密后明文為："; for(i=0;i<strlen(arrb);i++) cout<<arrb[i]; } elseif(choice=='3') return0; else cout<<endl<<"error，輸入不符?。?！"<<endl; }}實(shí)驗(yàn)結(jié)果：3．列置換密碼列置換密碼也稱為矩陣置換密碼。其加解密方法如下：把明文字符以固定的寬度m(分組長(zhǎng)度)水平地(按行)寫在一張紙上，按1,2,…,m的一個(gè)置換π交換列的位置次序，再按垂直方向(即按列)讀出即得密文。解密就是將密文按相同的寬度m垂直在寫在紙上，按置換π的逆置換π?1交換列的位置次序，然后水平地讀出得到明文。置換π就是密鑰。實(shí)驗(yàn)代碼：主函數(shù)main();#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>intmain(intargc){ char*str1,*key,*str3,c; str1=(char*)malloc(500);key=(char*)malloc(500); str3=(char*)malloc(500); printf("ColumnpermutationcipherEncryption&Decryption\n----------------------------\nPleaseselectwhichtype\nE:Encription\nD:Decription\nQ:Quit\n----------------------------\n");c=getchar();while(c!='q'&&c!='Q'){ if(c=='E'||c=='e') { getchar();printf("Pleaseinputtheplaintext:\n");gets(str1);printf("PleaseinputtheEncrptionKey:\n");gets(key); printf("Thecipheris:\n");Encryption(str1,key); printf("ColumnpermutationcipherEncryption&Decryption\n----------------------------\nPleaseselectwhichtype\nE:Encription\nD:Decription\nQ:Quit\n----------------------------\n"); c=getchar(); } else { getchar(); printf("PleaseinputtheDecryptionKey:\n"); gets(key); printf("Pleaseinputtheciphertext:\n");gets(str3);printf("Theplaintextis:\n");Decryption(key,str3); printf("ColumnpermutationcipherEncryption&Decryption\n----------------------------\nPleaseselectwhichtype\nE:Encription\nD:Decription\nQ:Quit\n