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vigenere演算法的方法

發布時間:2023-09-23 21:07:11

『壹』 請問有誰知道古代密碼學的發展過程

密碼學是研究編制密碼和破譯密碼的技術科學。研究密碼變化的客觀規律,應用於編制密碼以保守通信秘密的,稱為編碼學;應用於破譯密碼以獲取通信情報的,稱為破譯學,總稱密碼學。

密碼是通信雙方按約定的法則進行信息特殊變換的一種重要保密手段。依照這些法則,變明文為密文,稱為加密變換;變密文為明文,稱為脫密變換。密碼在早期僅對文字或數碼進行加、脫密變換,隨著通信技術的發展,對語音、圖像、數據等都可實施加、脫密變換。

密碼學是在編碼與破譯的斗爭實踐中逐步發展起來的,並隨著先進科學技術的應用,已成為一門綜合性的尖端技術科學。它與語言學、數學、電子學、聲學、資訊理論、計算機科學等有著廣泛而密切的聯系。它的現實研究成果,特別是各國政府現用的密碼編制及破譯手段都具有高度的機密性。

進行明密變換的法則,稱為密碼的體制。指示這種變換的參數,稱為密鑰。它們是密碼編制的重要組成部分。密碼體制的基本類型可以分為四種:錯亂——按照規定的圖形和線路,改變明文字母或數碼等的位置成為密文;代替——用一個或多個代替表將明文字母或數碼等代替為密文;密本——用預先編定的字母或數字密碼組,代替一定的片語單詞等變明文為密文;加亂——用有限元素組成的一串序列作為亂數,按規定的演算法,同明文序列相結合變成密文。以上四種密碼體制,既可單獨使用,也可混合使用 ,以編制出各種復雜度很高的實用密碼。

20世紀70年代以來,一些學者提出了公開密鑰體制,即運用單向函數的數學原理,以實現加、脫密密鑰的分離。加密密鑰是公開的,脫密密鑰是保密的。這種新的密碼體制,引起了密碼學界的廣泛注意和探討。

利用文字和密碼的規律,在一定條件下,採取各種技術手段,通過對截取密文的分析,以求得明文,還原密碼編制,即破譯密碼。破譯不同強度的密碼,對條件的要求也不相同,甚至很不相同。

中國古代秘密通信的手段,已有一些近於密碼的雛形。宋曾公亮、丁度等編撰《武經總要》「字驗」記載,北宋前期,在作戰中曾用一首五言律詩的40個漢字,分別代表40種情況或要求,這種方式已具有了密本體制的特點。

1871年,由上海大北水線電報公司選用6899個漢字,代以四碼數字,成為中國最初的商用明碼本,同時也設計了由明碼本改編為密本及進行加亂的方法。在此基礎上,逐步發展為各種比較復雜的密碼。

在歐洲,公元前405年,斯巴達的將領來山得使用了原始的錯亂密碼;公元前一世紀,古羅馬皇帝凱撒曾使用有序的單表代替密碼;之後逐步發展為密本、多表代替及加亂等各種密碼體制。

二十世紀初,產生了最初的可以實用的機械式和電動式密碼機,同時出現了商業密碼機公司和市場。60年代後,電子密碼機得到較快的發展和廣泛的應用,使密碼的發展進入了一個新的階段。

密碼破譯是隨著密碼的使用而逐步產生和發展的。1412年,波斯人卡勒卡尚迪所編的網路全書中載有破譯簡單代替密碼的方法。到16世紀末期,歐洲一些國家設有專職的破譯人員,以破譯截獲的密信。密碼破譯技術有了相當的發展。1863年普魯士人卡西斯基所著《密碼和破譯技術》,以及1883年法國人克爾克霍夫所著《軍事密碼學》等著作,都對密碼學的理論和方法做過一些論述和探討。1949年美國人香農發表了《秘密體制的通信理論》一文,應用資訊理論的原理分析了密碼學中的一些基本問題。

自19世紀以來,由於電報特別是無線電報的廣泛使用,為密碼通信和第三者的截收都提供了極為有利的條件。通信保密和偵收破譯形成了一條斗爭十分激烈的隱蔽戰線。

1917年,英國破譯了德國外長齊默爾曼的電報,促成了美國對德宣戰。1942年,美國從破譯日本海軍密報中,獲悉日軍對中途島地區的作戰意圖和兵力部署,從而能以劣勢兵力擊破日本海軍的主力,扭轉了太平洋地區的戰局。在保衛英倫三島和其他許多著名的歷史事件中,密碼破譯的成功都起到了極其重要的作用,這些事例也從反面說明了密碼保密的重要地位和意義。

當今世界各主要國家的政府都十分重視密碼工作,有的設立龐大機構,撥出巨額經費,集中數以萬計的專家和科技人員,投入大量高速的電子計算機和其他先進設備進行工作。與此同時,各民間企業和學術界也對密碼日益重視,不少數學家、計算機學家和其他有關學科的專家也投身於密碼學的研究行列,更加速了密碼學的發展。

現在密碼已經成為單獨的學科,從傳統意義上來說,密碼學是研究如何把信息轉換成一種隱蔽的方式並阻止其他人得到它。
密碼學是一門跨學科科目,從很多領域衍生而來:它可以被看做是信息理論,卻使用了大量的數學領域的工具,眾所周知的如數論和有限數學。
原始的信息,也就是需要被密碼保護的信息,被稱為明文。加密是把原始信息轉換成不可讀形式,也就是密碼的過程。解密是加密的逆過程,從加密過的信息中得到原始信息。cipher是加密和解密時使用的演算法。
最早的隱寫術只需紙筆,現在稱為經典密碼學。其兩大類別為置換加密法,將字母的順序重新排列;替換加密法,將一組字母換成其他字母或符號。經典加密法的資訊易受統計的攻破,資料越多,破解就更容易,使用分析頻率就是好辦法。經典密碼學現在仍未消失,經常出現在智力游戲之中。在二十世紀早期,包括轉輪機在內的一些機械設備被發明出來用於加密,其中最著名的是用於第二次世界大戰的密碼機Enigma。這些機器產生的密碼相當大地增加了密碼分析的難度。比如針對Enigma各種各樣的攻擊,在付出了相當大的努力後才得以成功。

『貳』 為什麼說加法密碼、乘法密碼、仿射密碼、置換密碼、Hill密碼以及Vigenere密碼

加法密碼就是真典密碼學中的愷撒密碼格式是:密文=(明文+密鑰)mod26,剩法密碼是愷撒密碼發展出來,格式是:密文=明文x實鑰mon26;置換密碼就是在簡單的縱行換位密碼中,明文以固定的寬度水平的寫在一張圖表紙上,密文按垂直方向讀出,解密就是密文按相同的寬度垂直的寫在圖表紙上,然後水平的讀出明文。希爾密碼(Hill Cipher)是運用基本矩陣論原理的替換密碼,由Lester S. Hill在1929年發明。每個字母當作26進制數字:A=0, B=1, C=2... 一串字母當成n維向量,跟一個n×n的矩陣相乘,再將得出的結果MOD26;Vigenere是愷撒密碼演變而來。使用一系列凱撒密碼組成密碼字母表的加密演算法,屬於多表密碼的一種簡單形式。
有興趣可以了解一下古典密碼學,這裡面都有。

『叄』 什麼是古典密碼

http://ke..com/view/2296594.html?wtp=tt

『肆』 分析加密技術在信息安全體系中的地位和作用

加密技術(Cryptography)已經為人們所熟悉,廣泛應用於各行各業。加密技術研究已有多年,有許多加密方法,但是由於加密明確的告知用戶,此文件或其他媒介已經進行過加密,竊密者必將利用各種破解工具進行破解,得到密文。雖然加密長度和強度一再增加,但破解工具也在加強。並且由於計算機性能的飛速發展,使解密時間縮短,所以加密術的使用局限性已見一斑。

信息隱藏,信息隱藏可以追溯到公元1499年,它的歷史久遠。但是直到20世紀90年代,在IT界,人們才賦予了它新的內容,使之成為繼加密技術之後,保護信息的又一強有力的工具。信息隱藏與傳統的信息加密的明顯區別在於,傳統的加密技術以隱藏信息的內容為目的,使加密後的文件變得難以理解,而信息隱藏是以隱藏秘密信息的存在為目標。所以科學技術的發展使信息隱藏技術在信息時代又成為新的研究熱點。它既發揚了傳統隱藏技術的優勢,又具有了現代的獨有特性。對於研究信息安全方向的學者而言,研究信息隱藏是很有意義的,也是刻不容緩的。

信息隱藏的相關研究

在信息隱藏的研究中,主要研究信息隱藏演算法與隱蔽通信。在信息隱藏演算法中,主要有空間域演算法和變換域演算法。最典型的空間域信息隱藏演算法為LSB演算法,最典型的變換域演算法是小波變換演算法。由於LSB演算法的魯棒性比較差,相關的研究改進工作都是提高其魯棒性。對於小波變換演算法,由於小波變換具有良好的視頻局部特性,加上JPEG2000和MPEG4壓縮標准使用小波變換演算法取得了更高的壓縮率,使得基於小波的變換的信息隱藏技術成為目前研究的熱點。一般根據人類的視覺特點,對秘密信息用一定的比例進行小波壓縮,壓縮過程增加了數據的嵌入容量。然後量化小波系數並轉換為二進制流數據。對載體信號同樣進行小波變換,選擇適當的小波系數及嵌入參數嵌入信息。因為小波有幾十種,每種小波的特性不同,參數的選取也不同,所以必須通過實驗,篩選出隱蔽性較好、容量較大的方法,從而使不可感知性、魯棒性與容量三者之間達到平衡。另外,還可以先對偶數點的小波系數與之相鄰的兩點的小波系數的平均值來替換,這個平均值稱為插值,作為秘密數據嵌入的位置。

信息隱藏的實施階段

一般而言,信息隱藏是分為四個階段:預處理階段、嵌入階段、傳輸階段和提取階段。為了使每個階段都達到安全,所以必須在預處理階段,引入加密術中的加密演算法。在嵌入階段,使用基於小波的隱藏信息的演算法,在傳輸階段,進行隱蔽通信,從而使用傳輸階段也是安全的。所以這套信息隱藏的處理方案,將形成一個安全的體系,因此即能隱藏秘密信息的內容,也能隱蔽通信的接收方和發送方,從而建立隱藏通信。

信息隱藏的應用范圍

信息隱藏的優勢決定了其具有廣泛的應用前景,它的應用范圍包括:電子商務中的電子交易保護、保密通信、版權保護、拷貝控制和操作跟蹤、認證和簽名等各個方面。信息隱藏主要分為隱寫術和數字水印,數字水印技術主要用於版權保護以及拷貝控制和操作跟蹤。在版權保護中,將版權信息嵌入到多媒體中(包括圖像、音頻、視頻、文本),來達到標識、注釋以及版權保護。數字水印技術的應用已經很成熟。信息隱藏的另一個分支為隱寫術,隱寫術的分類的依據不同:可以按隱寫系統結構分類:分為純隱寫術、密鑰隱寫術和公鑰隱寫術;按隱寫空間分類:可以分為信道隱秘、空域隱寫、變換域隱寫;按隱寫載體分類可以分為文本隱寫、語音隱寫、視頻隱寫和二進制隱寫。

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