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。
有
换位密码是最简单的一种加密方式
比如说123456换位后变成561234
替换密码一般对付加密数据用的
找到相应的加密方式把一组未知的加密的数据替换成另一组已知的机密数据
最后一句话,相当于一个密码本:M=A,N=B,O=C,P=D,Q=E,R=F,S=G,T=H,U=I,V=J,W=K,X=L,Y=M,Z=N,A=O,B=P,C=Q,D=R,E=S,F=T,G=U,H=V,l=W,J=X,K=Y,L=Z。根据这个表,把上面的字母,全部换成原始状态,就破解了。
费了好大劲,帮你做了一下。觉得还是挺有意思的。请你参考下面的图,如图所示就是我解题的过程。(其中,为了便于查找,我把“密码表”按照abcd……的顺序重新排列了一下。另外,victim's的一小撇,是根据语言习惯加上去的。):
古典密码算法历史上曾被广泛应用,大都比较简单,使用手工和机械操作来实现加密和解密。它的主要应用对象是文字信息,利用密码算法实现文字信息的加密和解密。古典密码学的两种加密思路如下:
1. 替换密码
1. 替换密码
简单替换密码加密是通过将当前字母替换为在常规字母表中第n个位置之后的那个字母来完成的。较复杂的替换密码是为字母表建立映射关系,由此可以产生更大的密钥空间。
2. 换位密码
换位密码不对任何明文内容进行替换,而是通过换位(打乱顺序)的方法进行加密。
因为文字这么多,就可以从词频入手了。
第一步:
英文字母出现频率
先从baidu上搜索出英文字母词频分布情况:
高频字母:E、 T、A、O、N、I、R、S、H
中频字母:D、L、U、C、M
低频字母:P、F、Y、W、G、B、Y(v?)
稀频字母:J、K、Q、X、Z
第二步:
确定字母e
再统计一个原文中各个字母出现的频率。具体情况我就不列出来了。全部字母1405字,字母X出现了167次,比排名第二的T的133次要高出很多
,几乎可以肯定X=e。(为了方便替换,在word里将全部大写字母换成小写)。然后,因为Z和S都只出现了一次,于是大胆猜测它们就是x和e
。而且在e破译出来后,有eZ***的词出现,一般英文中ex***的词不少,于是暂定Z~x,S~z。因为x和z出现次数也不多,暂时这么估计也不会
太影响总体。
第三步
从短单词入手
在e取代了X后,观察到全文中有很多‘JPe’这样的词出现,很容易就会想到它们就是‘the’。于是J=t,P=h。
再观察只有一个字母的单词,文中出现过3次‘M’和1次‘B’用一个字母作词的情况,这与英文中的‘a’和‘I’作为单词几乎是对应的。鉴
于‘I’在单独作单词时通常在句首,观察M和B的位置,可以得到M=a,B=i。
还有文中的'R情况,根据英文的所有格用法,容易想到R=s。
第四步
利用已有条件,解决特征单词
因为一眼瞥见了替换后的‘saE’,于是查一下金山词霸,从sad/sap/sat/saw/say中,排除已用字母t的sat,根据词的位置基本可以排除掉形
容词sad,再根据文中还多次出现‘thE’这个词,用w、p或d套用都不能成词,而‘thy’是古英文中‘你’的意思,还可以接受E=y。
又,在替换后‘iT’多次出现,估计T~f或T~n。根据词频规律以及T在本文中出现的高达133次来看,T不会是低频字母f,所以T=n。
很多地方的‘anN’使人很容易将N=d推断出来。
第五步
解决剩下的高词频字母
在出现100次以上的字母中,只剩下C还没有对应,而词频排名第四的o也还没有对应,可以猜想C~o,文中‘CI’这样的词出现多次,估计为‘
of’,而f对应的词频和I出现的次数也相当。因此确定C=o,I=f。
高词频还有剩下有r,而文中很多词的后缀是‘-eV’,所以判断V=r。多个地方验证也还可行。
第六步
逐渐解决剩下的字母
根据后缀‘-inW’来找出W=g,根据两个‘Yrote’来得到Y=w,根据‘Hnown’和‘Hing's’来得到H=k。
剩下的就简单了:G=l,Q=p,U=u,K=q,A=c,L=m,F=b,D=v。
最后剩下个O~j。
第七步
验证
发现有的单词出错,出现一次的‘zoints’和‘belshajjar’都不是单词,试着将‘z’和‘j’换一下,就正确了,而且后者是圣经里的名词
,还有古英文的thy和thee。应该没问题了。所以最后O=z,S=j,再确定前边的Z=x。就完了。