凯撒加密维吉尼亚加密

㈠ 古典加密算法有哪些

古典加密算法分为替代算法和置换移位法。

1、替代算法

替代算法用明文的字母由其他字母或数字或符号所代替。最着名的替代算法是恺撒密码。凯撒密码的原理很简单，其实就是单字母替换。

例子：

明文：abcdefghijklmnopq

密文：defghijklmnopqrst

2、置换移位法

使用置换移位法的最着名的一种密码称为维吉尼亚密码。它以置换移位为基础的周期替换密码。

在维吉尼亚密码中，加密密钥是一个可被任意指定的字符串。加密密钥字符依次逐个作用于明文信息字符。明文信息长度往往会大于密钥字符串长度，而明文的每一个字符都需要有一携铅个对应的密钥字符，因此密钥就需要不断循环，直至明文每一个字符都对应一个密钥字符。

其他常见的加密算法

1、DES算法是密码体制中的对称密码体制，把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位。

2、3DES是基于DES的对称算法，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高。

3、RC2和RC4是对称算法，用变长密钥对大量数据进行加密，比DES快。

4、IDEA算法是在DES算法的基础上发展辩衡好出来的，是作为迭代的分组密码实现的，使用128位的密钥和8个循环。

5、RSA是由RSA公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的，非对称算法。

6、DSA，即数字签名算拦拆法，是一种标准的 DSS（数字签名标准），严格来说不算加密算法。

7、AES是高级加密标准对称算法，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，在21世纪AES 标准的一个实现是 Rijndael算法。

㈡ 恺撒密码的维吉尼亚密码

很明显，凯撒密码的密度是很低的，只需简单地统计字频就可以破译。于是人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码，称为“维吉尼亚”密码。它是由16世纪法国亨利三世王朝的布莱瑟·维吉尼亚发明的，其特点是将26个恺撒密表合成一个，见下表：
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
C-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 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
维吉尼亚密码（类似于今天我们所说的置换密码）引入了“密钥”的概念，即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换，以此来对抗字频统计。假如以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密钥字母，对如下明文加密：
TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION
当选定RELATIONS作为密钥时，加密过程是：明文一个字母为T，第一个密钥字母为R，因此可以找到在R行中代替T的为K，依此类推，得出对应关系如下：
密钥：RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL
明文：TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION
密文：KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY
历史上以维吉尼亚密表为基础又演变出很多种加密方法，其基本元素无非是密表与密钥，并一直沿用到二战以后的初级电子密码机上。

㈢ 请比较凯撒密码维吉尼亚密码普莱费尔密码的异同点

比较凯撒密码维吉羡基尼亚密码普莱费尔密码的异同点：
1、维吉尼亚密码运派运是使用一系列凯撒密码组成密码字母旁梁表的加密算法，属于多表密码的一种简单形式。
2、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。

㈣ 密码学 - 古典加密

信息理论之父：克劳德 香农
论文《通信的数学理论》

如果没有信息加密，信息直接被中间人拦截查看、修改。

明文Plain text
密文Cipher text

加密Encryption/Encrypherment：将明文转化为密文
解密Decrytion/Decipherment：讲密文还原为明文

加密钥匙EK Encryption Key：加密时配合加密算法的数据
解密钥匙EK Encryption Key：解密时配合解密算法的数据

各个字符按照顺序进行n个字符错位的加密方法。
（凯撒是古罗马军事家政治家）

多次使用恺撒密码来加密并不能获得更大的安全性，因为使用偏移量A加密得到的结果再用偏移量B加密，等同于使用A+B的偏移量进行加密的结果。

凯撒密码最多只有25个密匙 +1到+25 安全强度几乎为0
（密钥为0或26时，明文在加密前后内容不变）

暴力枚举
根据密文，暴力列出25个密匙解密后的结果。

凯撒密码的例子是所有 单字母替代式密码 的典范，它只使用一个密码字母集。
我们也可以使用多字母替代式密码，使用的是多个密码字母集。
加密由两组或多组 密码字母集 组成，加密者可自由的选择然后用交替的密码字母集加密讯息。
（增加了解码的困难度，因为密码破解者必须找出这两组密码字母集）
另一个多字母替代式密码的例子“维吉尼亚密码”，将更难解密
（法语：Vigenère cypher），
它有26组不同用来加密的密码字母集。
每个密码字母集就是多移了一位的凯撒密码。
维吉尼亚方格（替换对照表）：

维吉尼亚密码引入了密匙概念。
同一明文在密文中的每个对应，可能都不一样。

移位式密码，明文中出现的字母依然出现在密文中，只有字母顺序是依照一个定义明确的计划改变。
许多移位式密码是基于几何而设计的。一个简单的加密（也易被破解），可以将字母向右移1位。
例如，明文"Hello my name is Alice."
将变成"olleH ym eman si ecilA."
密码棒（英语：scytale）也是一种运用移位方法工具。

如
明文分组，按字符长度来分，每5个字母分一组。
并将各组内的字符的顺序进行替换。

具体例子
纵栏式移项密码
先选择一个关键字，把原来的讯息由左而右、由上而下依照关键字长度转写成长方形。接着把关键字的字母依照字母集顺序编号，例如A就是1、B就是2、C就是3等。例如，关键字是CAT，明文是THE SKY IS BLUE，则讯息应该转换成这样：
C A T
3 1 20
T H E
S K Y
I S B
L U E

最后把讯息以行为单位，依照编号大小调换位置。呈现的应该是A行为第一行、C行为第二行、T行为第三行。然后就可以把讯息"The sky is blue"转写成HKSUTSILEYBE。
另一种移位式密码是中国式密码（英语：Chinese cipher），移位的方法是将讯息的字母加密成由右而左、上下交替便成不规则的字母。范例，如果明文是：THE DOG RAN FAR，则中国式密码看起来像这样:
R R G T
A A O H
F N D E
密码文将写成：RRGT AAOH FNDE
绝大多数的移位式密码与这两个范例相类似，通常会重新排列字母的行或列，然后有系统的移动字母。其它一些例子包括Vertical Parallel和双移位式（英语：Double Transposition）密码。
更复杂的算法可以混合替代和移位成为积密码（proct cipher）；现代资料区段密码像是DES反复位移和替代的几个步骤。

行数=栏数
明文，分为N栏（N行） 按照明文本来的顺序，竖着从上往下填。

【实例1】
明文123456
栏数2（行数2）
密文135246

135
246
拆成2行（2栏），竖着看密文——得到明文

【实例2】明文123456789abcdefghi 栏数9 （行数）--->密文1a2b3c4d5e6f7g8h9i
拆成9行竖着看密文.

1a
2b
3c
4d
5e
6f
7g
8h
9i

古典密码【栅栏密码安全度极低】组成栅栏的字母一般一两句话，30个字母。不会太多！ 加解密都麻烦

是指研究字母或者字母组合在文本中出现的频率。应用频率分析可以破解古典密码。

工具
在线词频分析 http://textalyser.net/