凯撒公式也称凯撒移位,是最简单的加密方法之一,相传是古罗马恺撒大帝用来保护重要军情的加密系统,它是一种替代密码。
加密公式
密文 = (明文 + 位移数) Mod 26
解密公式
明文 = (密文 - 位移数) Mod 26
恺撒密码表是一种代换密码。据说凯撒是率先使用加密函的古代将领之一,因此这种加密方法被称为恺撒密码。凯撒密码作为一种最为古老的对称加密体制,在古罗马的时候都已经很流行,他的基本思想是:通过把字母移动一定的位数来实现加密和解密。明文中的所有字母都在字母表上向后(或向前)按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。
在密码学中,凯撒密码(或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密)是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术。这个加密方法是以恺撒的名字命名的,当年恺撒曾用此方法与其将军们进行联系。
恺撒密码通常被作为其他更复杂的加密方法中的一个步骤,例如维吉尼亚密码。恺撒密码还在现代的ROT13系统中被应用。但是和所有的利用字母表进行替换的加密技术一样,恺撒密码非常容易被破解,而且在实际应用中也无法保证通信安全。
古罗马随笔作家修托尼厄斯在他的作品中披露,凯撒常用一种“密表”给他的朋友写信。这里所说的密表,在密码学上称为“凯撒密表”。用现代的眼光看,凯撒密表是一种相当简单的加密变换,就是把明文中的每一个字母用它在字母表上位置后面的第三个字母代替。古罗马文字就是现在所称的拉丁文,其字母就是我们从英语中熟知的那26个拉丁字母。
凯撒加密法的替换方法是通过排列明文和密文字母表,密文字母表示通过将明文字母表向左或向右移动一个固定数目的位置。例如,当偏移量是左移3的时候(解密时的密钥就是3):
明文字母表:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
密文字母表:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
使用时,加密者查找明文字母表中需要加密的消息中的每一个字母所在位置,并且写下密文字母表中对应的字母。需要解密的人则根据事先已知的密钥反过来操作,得到原来的明文。例如:
明文:THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG
密文:WKH TXLFN EURZQ IRA MXPSV RYHU WKH ODCB GRJ
凯撒加密法的加密、解密方法还能够通过同余的数学方法进行计算。首先将字母用数字代替,A=0,B=1,...,Z=25。此时偏移量为n的加密方法即为:
En(x)=(x+n)mod26{\displaystyle E_{n}(x)=(x+n)\mod 26}
解密就是:
Dn(x)=(x−n)mod26{\displaystyle D_{n}(x)=(x-n)\mod 26}
1、猪圈密码(亦称朱高密码、共济会暗号、共济会密码或共济会员密码),是一种以格子为基础的简单替代式密码。即使使用符号,也不会影响密码分析,亦可用在其它替代式的方法。
2、恺撒密码(英语:Caesar cipher),或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密,是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术,明文中的所有字母都在字母表上向后(或向前)按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。
3、标准银河字母是一个简单的替代暗号,用不同的符号取代拉丁字母。SGA可以在不同的语言中使用,比如在游戏《Minecraft》,《指挥官基恩》中。
扩展资料:
1、猪圈密码优缺点:
优点:简单,方便,容易书写,适合书面上的密码通讯,并且好记。
缺点:"太出名"密码最怕的就是太出名,一但出名它就会毫无秘密可言,知道的人就知道,不知道的人就不知道。
2、凯撒密码例子:
恺撒密码的替换方法是通过排列明文和密文字母表,密文字母表示通过将明文字母表向左或向右移动一个固定数目的位置。例如,当偏移量是左移3的时候(解密时的密钥就是3):
明文字母表:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ ;
密文字母表:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC。
使用时,加密者查找明文字母表中需要加密的消息中的每一个字母所在位置,并且写下密文字母表中对应的字母。需要解密的人则根据事先已知的密钥反过来操作,得到原来的明文。例如:
明文:THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG ;
密文:WKH TXLFN EURZQ IRA MXPSV RYHU WKH ODCB GRJ。
3、标准银河字母附魔语言:
Minecraft附魔台魔咒的名字是从一长串的单词中随机构成的。先从以下列表中选取三到五个词互相组合生成魔咒名字,然后使用SGA显示出来。注意,这些名字实际上没有任何意义,且不会和物品一起保存,它们只显示在附魔台的界面上。
参考资料来源:百度百科-猪圈密码
参考资料来源:百度百科-凯撒密码
参考资料来源:百度百科-标准银河字母
密码的使用最早可以追溯到古罗马时期,《高卢战记》有描述恺撒曾经使用密码来传递信息,即所谓的“恺撒密码”,它是一种替代密码,通过将字母按顺序推后起3位起到加密作用,如将字母A换作字母D,将字母B换作字母E。因据说恺撒是率先使用加密函的古代将领之一,因此这种加密方法被称为恺撒密码。这是一种简单的加密方法,这种密码的密度是很低的,只需简单地统计字频就可以破译。现今又叫“移位密码”,只不过移动的位数不一定是3位而已。
密码术可以大致分为两种,即移位和替换,当然也有两者结合的更复杂的方法。在移位中字母不变,位置改变;替换中字母改变,位置不变。
将替换密码用于军事用途的第一个文件记载是恺撒著的《高卢记》。恺撒描述了他如何将密信送到正处在被围困、濒临投降的西塞罗。其中罗马字母被替换成希腊字母使得敌人根本无法看懂信息。
苏托尼厄斯在公元二世纪写的《恺撒传》中对恺撒用过的其中一种替换密码作了详细的描写。恺撒只是简单地把信息中的每一个字母用字母表中的该字母后的第三个字母代替。这种密码替换通常叫做恺撒移位密码,或简单的说,恺撒密码。
尽管苏托尼厄斯仅提到三个位置的恺撒移位,但显然从1到25个位置的移位我们都可以使用, 因此,为了使密码有更高的安全性,单字母替换密码就出现了。
如:
明码表 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
密码表 T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S
明文 T H E F A U L T, D EAR BRUTUS, L I ES N OT I N OUR ST ARS B UT I N OURSELVES.
密文 M A X Y T N EM, WX TK UKNMNL, EBX L GHM BG HN K LMT KL U NM BG HNK LXEOXL.(空格是为了和上排对齐)
只需重排密码表二十六个字母的顺序,允许密码表是明码表的任意一种重排,密钥就会增加到四千亿亿亿多种,我们就有超过4×1027种密码表。破解就变得很困难。
如何破解包括恺撒密码在内的单字母替换密码?
方法:字母频度分析
尽管我们不知道是谁发现了字母频度的差异可以用于破解密码。但是9世纪的科学家阿尔·金迪在《关于破译加密信息的手稿》对该技术做了最早的描述。
“如果我们知道一条加密信息所使用的语言,那么破译这条加密信息的方法就是找出同样的语言写的一篇其他文章,大约一页纸长,然后我们计算其中每个字母的出现频率。我们将频率最高的字母标为1号,频率排第2的标为2号,第三标为3号,依次类推,直到数完样品文章中所有字母。然后我们观察需要破译的密文,同样分类出所有的字母,找出频率最高的字母,并全部用样本文章中最高频率的字母替换。第二高频的字母用样本中2号代替,第三则用3号替换,直到密文中所有字母均已被样本中的字母替换。”
以英文为例,首先我们以一篇或几篇一定长度的普通文章,建立字母表中每个字母的频度表。
在分析密文中的字母频率,将其对照即可破解。
虽然设密者后来针对频率分析技术对以前的设密方法做了些改进,比如说引进空符号等,目的是为了打破正常的字母出现频率。但是小的改进已经无法掩盖单字母替换法的巨大缺陷了。到16世纪,最好的密码破译师已经能够破译当时大多数的加密信息。
局限性:
短文可能严重偏离标准频率,假如文章少于100个字母,那么对它的解密就会比较困难。
而且不是所有文章都适用标准频度:
1969年,法国作家乔治斯·佩雷克写了一部200页的小说《逃亡》,其中没有一个含有字母e的单词。更令人称奇的是英国小说家和评论家吉尔伯特·阿代尔成功地将《逃亡》翻译成英文,而且其中也没有一个字母e。阿代尔将这部译著命名为《真空》。如果这本书用单密码表进行加密,那么频度分析破解它会受到很大的困难。
一套新的密码系统由法国外交家维热纳尔(Blaise de Vigenère)于16世纪末确立。其密码不再用一个密码表来加密,而是使用了26个不同的密码表。这种密码表最大的优点在于能够克制频度分析,从而提供更好的安全保障。
凯撒密码是罗马扩张时期朱利斯• 凯撒(Julius Caesar)创造的,用于加密通过信使传递的作战命令。它将字母表中的字母移动一定位置而实现加密。例如如果向右移动 2 位,则 字母 A 将变为 C,字母 B 将变为 D,…,字母 X 变成 Z,字母 Y 则变为 A,字母 Z 变为 B。
因此,假如有个明文字符串“Hello”用这种方法加密的话,将变为密文: “Jgnnq” 。而如果要解密,则只要将字母向相反方向移动同样位数即可。如密文“Jgnnq”每个字母左移两位 变为“Hello” 。这里,移动的位数“2”是加密和解密所用的密钥。
该程序既可用于加密又可用于解密。只要传入明文和偏移量即可加密,解密需要传入密文和负的偏移量就可以解密。
输出的结果:
凯撒密码由于加解密比较简单,密钥总共只有 26 个,攻击者得到密文后即使不知道密钥,也可一个一个地试过去,最多试 26 次就可以得到明文。
这里不光根据 offset 偏移进行加密,还加上了字符所在的下标进行混合加密。
输出的结果: