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什么是置换密码和替代密码

发布时间: 2023-01-03 21:27:43

㈠ 换位密码的举例

举例:周期为e的换位将明文字母划分。

换位密码就是一种早期的加密方法,与明文的字母保持相同,区别是顺序被打乱了。

古典密码:

从远古到1949年香农发表《保密系统的通信理论》,这期间人类所使用的密码均称为古典密码,本文主要介绍三种古典密码,分别为置换密码,代换密码和轮换密码。

置换密码(又称为换位密码):

是指明文中各字符的位置次序重新排列得到密文的一种密码体制。

特点:保持明=文中所有的字符不变,只是利用置换打乱明文字符的位置和次序。

置换定义:有限集X上的运算σ:X→X,σ是一个双射函数,那么称σ为一个置换。

即任意x∈X,存在唯一的x’∈X,使得σ(x)=x’。

解密的时候会用到逆置换σ’,即任意x’∈X,存在唯一的x∈X,使得σ’(x’)=x且满足σσ’=I。

对置换有了一个基本的认识之后我们来谈一下置换密码,置换密码有两种,一种为列置换密码,一种为周期置换密码。

列置换密码:

列置换密码,顾名思义,按列换位并且按列读出明文序列得到密文,具体加密步骤如下:

将明文p以固定分组长度m按行写出nxm阶矩阵(若不m倍数,空余部分空格补充)。

按(1,2,3…m)的置换σ交换列的位置,σ为密钥。

把新得到的矩阵按列的顺序依次读出得到密文c。

解密过程如下:

将密文c以固定的长度n按列写成nxm阶矩阵。

按逆矩阵σ’交换列的位置。

把矩阵按着行依次读出为明文。

周期置换:

周期变换密码是将明文P按固定长度m分组,然后对每组的字符串按置换σ重新排列位置从而得到密文。

周期排列与列排列思想是一致的,只不过列排列是以矩阵的形式整列换位置,而周期是在分组以后对每组分别变换。懂得列排列就可以很容易地理解周期排列。

代换密码(又称为替代密码):

就是讲明文中的每个字符替代成密文中的另一个字符,替代后的各个字母保持原来的位置,在对密文进行逆替换就可以恢复出明文。

代换密码有分为单表代换密码和多表代换密码。

单表代换密码我们分别介绍凯撒密码和仿射密码。

凯撒密码:

凯撒密码依据凯撒密码代换表对26个英文字母进行替换。

㈡ 替换式密码的介绍

替换式密码,又名取代加密法,是密码学中按规律把文字加密的一种方式。替换式密码中可以用不同的字母数为单元,例如每一个或两个字母为一单元。密文接收者解密时需用原加密方式解码才能获得原文本。由于英语中替换式密码会把26个字母拆开,使用替换式密码较为容易;相反,中文需要建立密码本,然后遂字替换。然而由于中文字极多,完全替换不合经济效益。而且中文中每个字由不同大小的字根来组字,较难转换,因此使用替换式密码的示例比较少。当以替换式密码与置换式密码(英语:Transposition cipher)(或称转位式密码或移转式密码1)相比较时,会发现转位式密码只是把明文中的单元的位置改变,而单元本身没有作出改变;相反,替换式密码只是把单元转换,但密文中单元的位置没有改变。替换式密码亦有许多不同类型。如果每一个字母为一单元(或称元素)进行加密操作,就可以称之为“简易替换密码”(英语:simplesubstitution cipher)或“单表加密”(英语:monoalphabeticcipher)又称为单字母替换加密;字母群体为单元的加密则称为“多表加密”(英语:polyalphabeticcipher)或“表格式加密”(英语:polygraphic)。单表加密只可在一个单元中使用同一种替换加密,而多表加密则可在一个单元使用不同的加密方式,明文单元映射到密文上可以有好几种可能性,反之亦然。

㈢ 为什么说加法密码、乘法密码、仿射密码、置换密码、Hill密码以及Vigenere密码

加法密码就是真典密码学中的恺撒密码格式是:密文=(明文+密钥)mod26,剩法密码是恺撒密码发展出来,格式是:密文=明文x实钥mon26;置换密码就是在简单的纵行换位密码中,明文以固定的宽度水平的写在一张图表纸上,密文按垂直方向读出,解密就是密文按相同的宽度垂直的写在图表纸上,然后水平的读出明文。希尔密码(Hill Cipher)是运用基本矩阵论原理的替换密码,由Lester S. Hill在1929年发明。每个字母当作26进制数字:A=0, B=1, C=2... 一串字母当成n维向量,跟一个n×n的矩阵相乘,再将得出的结果MOD26;Vigenere是恺撒密码演变而来。使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法,属于多表密码的一种简单形式。
有兴趣可以了解一下古典密码学,这里面都有。