凯撒密码的密钥是字符串密钥吗(凯撒密码的密钥是字符串密钥吗为什么)

2023-02-19 12:06:12 密码用途 思思

什么是凯撒密码?谢谢!

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。例如,如果密匙是把明文字母的位数向后移动三位,那么明文字母B就变成了密文的E,依次类推,X将变成A,Y变成B,Z变成C,由此可见,位数就是凯撒密码加密和解密的密钥。  它是一种代换密码。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。 在密码学中,恺撒密码(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,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。例如,当偏移量是3的时候,所有的字母A将被替换成D,B变成E,以此类推。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。

凯撒密码的密钥是字符串密钥吗(凯撒密码的密钥是字符串密钥吗为什么) 第1张

凯撒加密算法(最简单的对称加密)

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:

古典密码包括两大类

1.古典密码编码方法归根结底主要有两种,即替换密码和置换密码。

(1)一种是将明文字符替换成一些其他的字符,形成密文,称“替换密码”。其本质:不变的是字符的位置,变化的是字符。

(2)一种是将原有的明文字符的顺序打乱,形成密文,称“(位)置(变)换密码”。其本质:不变的是字符本身,变化的是位置。

2.替换密码:

(1)凯撒密码

基本思路:将明文中的字符移动一定的位数(k)来实现加密和解密,也就是明文中的所有字符都在字符表上进行k偏移,形成密文。

(2) 乘法密码:

基本思路:使用采样的方式进行加密,将明文字符串的每个字符,每隔k位算出字符并排列起来形成密文。

(3)仿射密码:

基本思路:明文中所有字符按照(ax + b)mod 26进行计算,得到密文。

(4)维吉尼亚密码:

基本思路:使用字符串作为密钥,并把密钥与明文进行对应,依次重复密钥,直至与明文的长度相同。

3.置换密码:

(1)栅栏密码

基本思路:先将明文中的字符分成N个一组,再将每组的第1个字符组合,每组的第2个字符组合,依次类推,直到第N个字符组合,最后再将所有字符全部连接起来,形成密文。这里N称为栏。