Ⅰ 單字母替換密碼的破譯方法
加密方式無非是按照一定的數學變換進行加密,比如字母s和e日常出現概率高,那麼換過之後的加密字母概率也很高。至於加密的公式,有軟體可以專門破解。比如Hill加密,利用逆矩陣取模進行變換。相對來說這些都是比較簡單的加密方式,破解多是暴力破解.
如果是凱撒密碼,字母置換是整體位移的,那麼可以看單個成詞的,猜它是I;看3字詞,猜它是the。如果是變種凱撒密碼,字母置換不是位移而是用碼表的,要復雜一點。思路還是詞頻,比如通過上面兩個,可以先猜出3~4個字母,然後代入,代入以後繼續根據更長的單詞的詞頻來猜,循環往復,這樣全部猜完了看讀不讀的通。中間可以結合字頻,比如英文輔音字母當中C出現的比例高等等。
Ⅱ 一種普通的語言或字母加密方法
密碼的使用最早可以追溯到古羅馬時期,《高盧戰記》有描述愷撒曾經使用密碼來傳遞信息,即所謂的「愷撒密碼」,它是一種替代密碼,通過將字母按順序推後起3位起到加密作用,如將字母A換作字母D,將字母B換作字母E。因據說愷撒是率先使用加密函的古代將領之一,因此這種加密方法被稱為愷撒密碼。這是一種簡單的加密方法,這種密碼的密度是很低的,只需簡單地統計字頻就可以破譯。 現今又叫「移位密碼」,只不過移動的為數不一定是3位而已。
密碼術可以大致別分為兩種,即易位和替換,當然也有兩者結合的更復雜的方法。在易位中字母不變,位置改變;替換中字母改變,位置不變。
將替換密碼用於軍事用途的第一個文件記載是愷撒著的《高盧記》。愷撒描述了他如何將密信送到正處在被圍困、瀕臨投降的西塞羅。其中羅馬字母被替換成希臘字母使得敵人根本無法看懂信息。
蘇托尼厄斯在公元二世紀寫的《愷撒傳》中對愷撒用過的其中一種替換密碼作了詳細的描寫。愷撒只是簡單地把信息中的每一個字母用字母表中的該字母後的第三個字母代替。這種密碼替換通常叫做愷撒移位密碼,或簡單的說,愷撒密碼。
盡管蘇托尼厄斯僅提到三個位置的愷撒移位,但顯然從1到25個位置的移位我們都可以使用, 因此,為了使密碼有更高的安全性,單字母替換密碼就出現了。
如:
明碼表 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
密碼表 Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M
明文 F O R E S T
密文 Y G K T L Z
只需重排密碼表二十六個字母的順序,允許密碼表是明碼表的任意一種重排,密鑰就會增加到四千億億億多種,我們就有超過4×1027種密碼表。破解就變得很困難。
如何破解包括愷撒密碼在內的單字母替換密碼?
方法:字母頻度分析
盡管我們不知道是誰發現了字母頻度的差異可以用於破解密碼。但是9世紀的科學家阿爾·金迪在《關於破譯加密信息的手稿》對該技術做了最早的描述。
「如果我們知道一條加密信息所使用的語言,那麼破譯這條加密信息的方法就是找出同樣的語言寫的一篇其他文章,大約一頁紙長,然後我們計算其中每個字母的出現頻率。我們將頻率最高的字母標為1號,頻率排第2的標為2號,第三標為3號,依次類推,直到數完樣品文章中所有字母。然後我們觀察需要破譯的密文,同樣分類出所有的字母,找出頻率最高的字母,並全部用樣本文章中最高頻率的字母替換。第二高頻的字母用樣本中2號代替,第三則用3號替換,直到密文中所有字母均已被樣本中的字母替換。」
以英文為例,首先我們以一篇或幾篇一定長度的普通文章,建立字母表中每個字母的頻度表。
在分析密文中的字母頻率,將其對照即可破解。
雖然設密者後來針對頻率分析技術對以前的設密方法做了些改進,比如說引進空符號等,目的是為了打破正常的字母出現頻率。但是小的改進已經無法掩蓋單字母替換法的巨大缺陷了。到16世紀,最好的密碼破譯師已經能夠破譯當時大多數的加密信息。
局限性:
短文可能嚴重偏離標准頻率,加入文章少於100個字母,那麼對它的解密就會比較困難。
而且不是所有文章都適用標准頻度:
1969年,法國作家喬治斯·佩雷克寫了一部200頁的小說《逃亡》,其中沒有一個含有字母e的單詞。更令人稱奇的是英國小說家和拼論家吉爾伯特·阿代爾成功地將《逃亡》翻譯成英文,而且其中也沒有一個字母e。阿代爾將這部譯著命名為《真空》。如果這本書用單密碼表進行加密,那麼頻度分析破解它會受到很大的困難。
一套新的密碼系統由維熱納爾(Blaise de Vigenere)於16世紀末確立。其密碼不再用一個密碼表來加密,而是使用了26個不同的密碼表。這種密碼表最大的優點在於能夠克制頻度分析,從而提供更好的安全保障。
「愷撒密碼」據傳是古羅馬愷撒大帝用來保護重要軍情的加密系統。它是一種替代密碼,通過將字母按順序推後起3位起到加密作用,如將字母A換作字母D,將字母B換作字母E。據說愷撒是率先使用加密函的古代將領之一,因此這種加密方法被稱為愷撒密碼。
假如有這樣一條指令:
RETURN TO ROME
用愷撒密碼加密後就成為:
UHWXUA WR URPH
如果這份指令被敵方截獲,也將不會泄密,因為字面上看不出任何意義。
這種加密方法還可以依據移位的不同產生新的變化,如將每個字母左19位,就產生這樣一個明密對照表:
明: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: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
在這個加密表下,明文與密文的對照關系就變成:
明文:THE FAULT, DEAR BRUTUS, LIES NOT IN OUR STARS BUT IN OURSELVES.
密文:MAX YTNEM, WXTK UKNMNL, EBXL GHM BG HNK LMTKL UNM BG HNKLXEOXL.
很明顯,這種密碼的密度是很低的,只需簡單地統計字頻就可以破譯。於是人們在單一愷撒密碼的基礎上擴展出多表密碼,稱為「維吉尼亞」密碼。它是由16世紀法國亨利三世王朝的布萊瑟·維吉尼亞發明的,其特點是將26個愷撒密表合成一個,見下表:
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
A 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
B 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 A
CC D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
D D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
E E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
F F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
G G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F
H H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G
I I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H
J J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I
K K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J
L L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K
M M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L
N N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M
O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N
P P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O
Q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P
R R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q
S S 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
T 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
U 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 T
V V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U
W W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V
X X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
Y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
Z Z 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
維吉尼亞密碼引入了「密鑰」的概念,即根據密鑰來決定用哪一行的密表來進行替換,以此來對抗字頻統計。假如以上面第一行代表明文字母,左面第一列代表密鑰字母,對如下明文加密:
TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION
當選定RELATIONS作為密鑰時,加密過程是:明文一個字母為T,第一個密鑰字母為R,因此可以找到在R行中代替T的為K,依此類推,得出對應關系如下:
密鑰:RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL
明文:TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION
密文:KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY
歷史上以維吉尼亞密表為基礎又演變出很多種加密方法,其基本元素無非是密表與密鑰,並一直沿用到二戰以後的初級電子密碼機上。
Ⅲ 設置密碼有什麼規則
密碼設置時,須遵守以下規則:密碼不能和登錄名完全一致;和聯系方式中電話、傳真、手機、郵編的任何一個完全相同zd。
用連續密碼設置時,須遵守以下規則:
1、密碼不能和登錄名完全一致。
2、和聯系方式中「電話」、「傳真」、「手機」、「郵編」的任何一個完全相同。
3、用連續數字(遞增或遞減)。
4、用連續且大小寫一致的英文字元(順序字元或倒序字元)。
5、用連續同一個字元或者數字。
例如: 明碼表:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
密碼表:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC,這就形成了一個簡單的密碼表,如果想寫 frzy(即明文),那麼對照上面密碼表編成密碼也就是 iucb(即密文)了。
密碼表可以自己選擇移幾位,移動的位數也就是密鑰。
3、柵欄易位法。
即把將要傳遞的信息中的字母交替排成上下兩行,再將下面一行字母排在上面一行的後邊,從而形成一段密碼。
舉例:TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHVAED
解:將字母分截開排成兩行,如下T EOG S DY U T AEN NH LN ET AMS H VAED再將第二行字母分別放入第一行中,得到以下結果 THELONGEST DAY MUSTHAVE AN END。
(3)單字母密碼加密規則擴展閱讀:
其他加密方法
替換加密法:用一個字元替換另一個字元的加密方法。
換位加密法:重新排列明文中的字母位置的加密法。
回轉輪加密法:一種多碼加密法,它是用多個回轉輪,每個回轉輪實現單碼加密。這些回轉輪可以組合在一起,在每個字母加密後產生一種新的替換模式。
多碼加密法:一種加密法,其替換形式是:可以用多個字母來替換明文中的一個字母。
夾帶法:通過隱藏消息的存在來隱藏消息的方法。
其它演算法,如XOR、CA (流加密法)、MD5、SHA1、(流加密法)ElGamal、Diffie-Hellman、新型橢圓曲線演算法ECC(數字簽名、公匙加密法)等。
密碼可運用於電腦里的文件保護,防止泄漏個人信息。
Ⅳ 傳統的加密方法有哪些
本文只是概述幾種簡單的傳統加密演算法,沒有DES,沒有RSA,沒有想像中的高端大氣上檔次的東東。。。但是都是很傳統很經典的一些演算法
首先,提到加密,比如加密一段文字,讓其不可讀,一般人首先會想到的是將其中的各個字元用其他一些特定的字元代替,比如,講所有的A用C來表示,所有的C用E表示等等…其中早的代替演算法就是由Julius Caesar發明的Caesar,它是用字母表中每個字母的之後的第三個字母來代替其本身的(C=E(3,p)=(p+3) mod 26),但是,這種加密方式,很容易可以用窮舉演算法來破解,畢竟只有25種可能的情況..
為了改進上訴演算法,增加其破解的難度,我們不用簡單的有序的替代方式,我們讓替代無序化,用其中字母表的一個置換(置換:有限元素的集合S的置換就是S的所有元素的有序排列,且每個元素就出現一次,如S={a,b}其置換就只有兩種:ab,ba),這樣的話,就有26!種方式,大大的增加了破解的難度,但是這個世界聰明人太多,雖然26!很多,但是語言本身有一定的特性,每個字母在語言中出現的相對頻率可以統計出來的,這樣子,只要密文有了一定數量,就可以從統計學的角度,得到准確的字母匹配了。
上面的演算法我們稱之為單表代替,其實單表代替密碼之所以較容易被攻破,因為它帶有原始字母使用頻率的一些統計學特徵。有兩種主要的方法可以減少代替密碼里明文結構在密文中的殘留度,一種是對明文中的多個字母一起加密,另一種是採用多表代替密碼。
先說多字母代替吧,最著名的就是playfair密碼,它把明文中的雙字母音節作為一個單元並將其轉換成密文的雙字母音節,它是一個基於由密鑰詞構成的5*5的字母矩陣中的,一個例子,如密鑰為monarchy,將其從左往右從上往下填入後,將剩餘的字母依次填入剩下的空格,其中I/J填入同一個空格:
對明文加密規則如下:
1 若p1 p2在同一行,對應密文c1 c2分別是緊靠p1 p2 右端的字母。其中第一列被看做是最後一列的右方。
2 若p1 p2在同一列,對應密文c1 c2分別是緊靠p1 p2 下方的字母。其中第一行被看做是最後一行的下方。
3 若p1 p2不在同一行,不在同一列,則c1 c2是由p1 p2確定的矩形的其他兩角的字母,並且c1和p1, c2和p2同行。
4 若p1 p2相同,則插入一個事先約定的字母,比如Q 。
5 若明文字母數為奇數時,則在明文的末端添加某個事先約定的字母作為填充。
雖然相對簡單加密,安全性有所提高,但是還是保留了明文語言的大部分結構特徵,依舊可以破解出來,另一個有意思的多表代替密碼是Hill密碼,由數學家Lester Hill提出來的,其實就是利用了線性代數中的可逆矩陣,一個矩陣乘以它的逆矩陣得到單位矩陣,那麼假設我們對密文每m個字母進行加密,那麼將這m個字母在字母表中的序號寫成矩陣形式設為P(如abc,[1,2,3]),密鑰就是一個m階的矩陣K,則C=P*K mod26,,解密的時候只要將密文乘上K的逆矩陣模26就可以了。該方法大大的增加了安全性。