古典密码是什么的内容
1. 密码学 - 古典加密
信息理论之父:克劳德 香农
论文《通信的数学理论》
如果没有信息加密,信息直接被中间人拦截查看、修改。
明文Plain text
密文Cipher text
加密Encryption/Encrypherment:将明文转化为密文
解密Decrytion/Decipherment:讲密文还原为明文
加密钥匙EK Encryption Key:加密时配合加密算法的数据
解密钥匙EK Encryption Key:解密时配合解密算法的数据
各个字符按照顺序进行n个字符错位的加密方法。
(凯撒是古罗马军事家政治家)
多次使用恺撒密码来加密并不能获得更大的安全性,因为使用偏移量A加密得到的结果再用偏移量B加密,等同于使用A+B的偏移量进行加密的结果。
凯撒密码最多只有25个密匙 +1到+25 安全强度几乎为0
(密钥为0或26时,明文在加密前后内容不变)
暴力枚举
根据密文,暴力列出25个密匙解密后的结果。
凯撒密码的例子是所有 单字母替代式密码 的典范,它只使用一个密码字母集。
我们也可以使用多字母替代式密码,使用的是多个密码字母集。
加密由两组或多组 密码字母集 组成,加密者可自由的选择然后用交替的密码字母集加密讯息。
(增加了解码的困难度,因为密码破解者必须找出这两组密码字母集)
另一个多字母替代式密码的例子“维吉尼亚密码”,将更难解密
(法语:Vigenère cypher),
它有26组不同用来加密的密码字母集。
每个密码字母集就是多移了一位的凯撒密码。
维吉尼亚方格(替换对照表):
维吉尼亚密码引入了密匙概念。
同一明文在密文中的每个对应,可能都不一样。
移位式密码,明文中出现的字母依然出现在密文中,只有字母顺序是依照一个定义明确的计划改变。
许多移位式密码是基于几何而设计的。一个简单的加密(也易被破解),可以将字母向右移1位。
例如,明文"Hello my name is Alice."
将变成"olleH ym eman si ecilA."
密码棒(英语:scytale)也是一种运用移位方法工具。
如
明文分组,按字符长度来分,每5个字母分一组。
并将各组内的字符的顺序进行替换。
具体例子
纵栏式移项密码
先选择一个关键字,把原来的讯息由左而右、由上而下依照关键字长度转写成长方形。接着把关键字的字母依照字母集顺序编号,例如A就是1、B就是2、C就是3等。例如,关键字是CAT,明文是THE SKY IS BLUE,则讯息应该转换成这样:
C A T
3 1 20
T H E
S K Y
I S B
L U E
最后把讯息以行为单位,依照编号大小调换位置。呈现的应该是A行为第一行、C行为第二行、T行为第三行。然后就可以把讯息"The sky is blue"转写成HKSUTSILEYBE。
另一种移位式密码是中国式密码(英语:Chinese cipher),移位的方法是将讯息的字母加密成由右而左、上下交替便成不规则的字母。范例,如果明文是:THE DOG RAN FAR,则中国式密码看起来像这样:
R R G T
A A O H
F N D E
密码文将写成:RRGT AAOH FNDE
绝大多数的移位式密码与这两个范例相类似,通常会重新排列字母的行或列,然后有系统的移动字母。其它一些例子包括Vertical Parallel和双移位式(英语:Double Transposition)密码。
更复杂的算法可以混合替代和移位成为积密码(proct cipher);现代资料区段密码像是DES反复位移和替代的几个步骤。
行数=栏数
明文,分为N栏(N行) 按照明文本来的顺序,竖着从上往下填。
【实例1】
明文123456
栏数2(行数2)
密文135246
135
246
拆成2行(2栏),竖着看密文——得到明文
【实例2】明文123456789abcdefghi 栏数9 (行数)--->密文1a2b3c4d5e6f7g8h9i
拆成9行竖着看密文.
1a
2b
3c
4d
5e
6f
7g
8h
9i
古典密码【栅栏密码安全度极低】组成栅栏的字母一般一两句话,30个字母。不会太多! 加解密都麻烦
是指研究字母或者字母组合在文本中出现的频率。应用频率分析可以破解古典密码。
工具
在线词频分析 http://textalyser.net/
2. 古典密码和网络安全之间的关系
古典密码技术是传统加密技术之一,是保护网络安全的一种技术。
同时古典密码作为密码学的基础,是保证信息和信息系统能够安全运行的防护性行为。
古典密码包括两个基本操作:代换技术和置换技术。
3. 什么是古典密码
乘积和迭代:多种加密方法混合使用 对一个加密函数多次迭代 古典密码编码方法: 置换,代替,加法 把明文中的字母重新排列,字母本身不变,但其位置改变了,这样编成的密码称为置换密码。 最简单的置换密码是把明文中的字母顺序倒过来,然后截成固定长度的字母组作为密⑴单表代替密码
①、加法密码
A和B是有 n个字母的字母表。 定义一个由A到B的映射:f:A→B f(ai )= bi=aj j=i+k mod n 加法密码是用明文字母在字母表中后面第 k个字母来代替。 K=3 时是着名的凯撒密码。 恺撒密码——历史上第一个密码技术 “恺撒密码”是古罗马恺撒大帝在营救西塞罗战役时用来保护重要军情的加密系统(高卢战记)。
②、乘法密码
?A和B是有n个字母的字母表。?定义一个由A到B的映射:f:A→B f(ai )= bi= aj j=ik mod n 其中,(n,k)=1。?注意:只有(n,k)=1,才能正确解密。
③密钥词组代替密码
随机选一个词语,去掉其中的重复字母,写到矩阵的第一行,从明文字母表中去掉这第一行的字母,其余字母顺序写入矩阵。然后按列取出字母构成密文字母表
编辑本段⑵、多表代替密码
?单表代替密码的安全性不高,一个原因是一个明文字母只由一个密文字母代替。?构造多个密文字母表,?在密钥的控制下用相应密文字母表中的一个字母来代替明文字母表中的一个字母。一个明文字母有多种代替。? Vigenere密码:着名的多表代替密码
(3)、代数密码:
① Vernam密码
明文、密文、密钥都表示为二进制位: M=m1,m2,… ,mn K =k1,k2,… ,kn C =c1,c2,… ,cn
② 加密
c1= mi⊕ ki ,i=1,2,… ,n 解密 : m1= ci⊕ ki ,i=1,2,… ,n
③
因为加解密算法是模2加,所以称为代数密码。
④对合运算
f=f-1,模 2加运算是对合运算。 密码算法是对和运算,则加密算法=解密算法,工程实现工作量减半。
⑤ Vernam密码经不起已知明文攻击
。
⑥
如果密钥序列有重复,则Vernam密码是不安全的。
⑦一种极端情况
一次一密 ? 密钥是随机序列。 ? 密钥至少和明文一样长。 ? 一个密钥只用一次。
⑧
一次一密是绝对不可破译的,但它是不实用的。
⑨
一次一密给密码设计指出一个方向,人们用序列密码逼近一次一密。