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什麼是置換密碼和替代密碼

發布時間: 2023-01-03 21:27:43

㈠ 換位密碼的舉例

舉例:周期為e的換位將明文字母劃分。

換位密碼就是一種早期的加密方法,與明文的字母保持相同,區別是順序被打亂了。

古典密碼:

從遠古到1949年香農發表《保密系統的通信理論》,這期間人類所使用的密碼均稱為古典密碼,本文主要介紹三種古典密碼,分別為置換密碼,代換密碼和輪換密碼。

置換密碼(又稱為換位密碼):

是指明文中各字元的位置次序重新排列得到密文的一種密碼體制。

特點:保持明=文中所有的字元不變,只是利用置換打亂明文字元的位置和次序。

置換定義:有限集X上的運算σ:X→X,σ是一個雙射函數,那麼稱σ為一個置換。

即任意x∈X,存在唯一的x』∈X,使得σ(x)=x』。

解密的時候會用到逆置換σ』,即任意x』∈X,存在唯一的x∈X,使得σ』(x』)=x且滿足σσ』=I。

對置換有了一個基本的認識之後我們來談一下置換密碼,置換密碼有兩種,一種為列置換密碼,一種為周期置換密碼。

列置換密碼:

列置換密碼,顧名思義,按列換位並且按列讀出明文序列得到密文,具體加密步驟如下:

將明文p以固定分組長度m按行寫出nxm階矩陣(若不m倍數,空餘部分空格補充)。

按(1,2,3…m)的置換σ交換列的位置,σ為密鑰。

把新得到的矩陣按列的順序依次讀出得到密文c。

解密過程如下:

將密文c以固定的長度n按列寫成nxm階矩陣。

按逆矩陣σ』交換列的位置。

把矩陣按著行依次讀出為明文。

周期置換:

周期變換密碼是將明文P按固定長度m分組,然後對每組的字元串按置換σ重新排列位置從而得到密文。

周期排列與列排列思想是一致的,只不過列排列是以矩陣的形式整列換位置,而周期是在分組以後對每組分別變換。懂得列排列就可以很容易地理解周期排列。

代換密碼(又稱為替代密碼):

就是講明文中的每個字元替代成密文中的另一個字元,替代後的各個字母保持原來的位置,在對密文進行逆替換就可以恢復出明文。

代換密碼有分為單表代換密碼和多表代換密碼。

單表代換密碼我們分別介紹凱撒密碼和仿射密碼。

凱撒密碼:

凱撒密碼依據凱撒密碼代換表對26個英文字母進行替換。

㈡ 替換式密碼的介紹

替換式密碼,又名取代加密法,是密碼學中按規律把文字加密的一種方式。替換式密碼中可以用不同的字母數為單元,例如每一個或兩個字母為一單元。密文接收者解密時需用原加密方式解碼才能獲得原文本。由於英語中替換式密碼會把26個字母拆開,使用替換式密碼較為容易;相反,中文需要建立密碼本,然後遂字替換。然而由於中文字極多,完全替換不合經濟效益。而且中文中每個字由不同大小的字根來組字,較難轉換,因此使用替換式密碼的示例比較少。當以替換式密碼與置換式密碼(英語:Transposition cipher)(或稱轉位式密碼或移轉式密碼1)相比較時,會發現轉位式密碼只是把明文中的單元的位置改變,而單元本身沒有作出改變;相反,替換式密碼只是把單元轉換,但密文中單元的位置沒有改變。替換式密碼亦有許多不同類型。如果每一個字母為一單元(或稱元素)進行加密操作,就可以稱之為「簡易替換密碼」(英語:simplesubstitution cipher)或「單表加密」(英語:monoalphabeticcipher)又稱為單字母替換加密;字母群體為單元的加密則稱為「多表加密」(英語:polyalphabeticcipher)或「表格式加密」(英語:polygraphic)。單表加密只可在一個單元中使用同一種替換加密,而多表加密則可在一個單元使用不同的加密方式,明文單元映射到密文上可以有好幾種可能性,反之亦然。

㈢ 為什麼說加法密碼、乘法密碼、仿射密碼、置換密碼、Hill密碼以及Vigenere密碼

加法密碼就是真典密碼學中的愷撒密碼格式是:密文=(明文+密鑰)mod26,剩法密碼是愷撒密碼發展出來,格式是:密文=明文x實鑰mon26;置換密碼就是在簡單的縱行換位密碼中,明文以固定的寬度水平的寫在一張圖表紙上,密文按垂直方向讀出,解密就是密文按相同的寬度垂直的寫在圖表紙上,然後水平的讀出明文。希爾密碼(Hill Cipher)是運用基本矩陣論原理的替換密碼,由Lester S. Hill在1929年發明。每個字母當作26進制數字:A=0, B=1, C=2... 一串字母當成n維向量,跟一個n×n的矩陣相乘,再將得出的結果MOD26;Vigenere是愷撒密碼演變而來。使用一系列凱撒密碼組成密碼字母表的加密演算法,屬於多表密碼的一種簡單形式。
有興趣可以了解一下古典密碼學,這裡面都有。