密码的加密与解密
Hill2密码加密解密
det 1
2
21 3
18 (mod 26) 345(mod 26) 7
19
21
3
18 19
(1mod
26)
15
19 3
18
21
(mod
26)
25 16
7
3
A1
20 1
3 21
15
3
18
1
19
(mod26)
1 0
17 9
破译
密文向量
15 23 9 0 24 21 9 5 2 21
21
13
18
8
12
1
19
15
20
加 密： 左乘加密矩阵 A 1 2
0 3
直接结果
57 4437 35 25 25 57 38 60
63
39
54
24
36
3
57
45
60
密文向量
5 1811 9 25 25 5128
11
13
2
24
谁最先使用密码？ Julius Caesar (恺撒)
密文：Kh lv wkh uxohu ri dqflhqw Urpd 明文：He is the ruler of ancient Roma
主要缺陷：字母出现频率不变
密码学名词
明文
需要采用某种方法对其进行变换来隐蔽 它所载荷的信息或字符串
加密过程 将明文变换成另一种不能被非授权者所 理解的隐蔽信息的消息或字符串的过程
1
15
14
18
9
13
4
12
519
20
明文：Clinton is going to visit a country in Middle East
密码的加密、演示课件.ppt
为了便于解码，以及解码的唯一性，这种单表加密 方法，一般要求明文字母和密文字母之间是一一对应的。 所以，总共可以有 26！~1026种不同的加密方法。 主要缺陷：字母出现频率不变
英文字母在文章中出现的概率是不同的。甚至是 非常悬殊的。
同一个字母在每一篇文章的出现频率当然不会完全 相同，但是还是相对比较稳定的。
第二个字母是o，从a到z要移动14位．明文的第二个字母用密钥14 的加法密码加密。
依次类推，密钥字codebreaking表示将明文中的前12个字母分别用 密钥为2、14、3、4 、 1 、 17 、 4 、 0、 10 、 8 、 13 、 6的加法 密码加密．
然后又重复使用密钥字．将以下的12个字母再依次用这些密码加 密．
如此反复使用．直到整篇文章被全部加密．
精品
维吉尼亚密码的破译1
采用多表密码之后，各个字母出现频率的差别被抹杀了。 但是，由于不同的密码表的更换是周期性的，仍然给破泽者留
下了可乘之机。 比如，上面的密钥字长度是12，密码表更换的周期是12如果知
道了这个周期。即使不知道密钥字，也能用破泽单表密码的方 法来破译它。 方法是：将密文的前12个宇母排为第一行，以下12个字母排成 第二行，在下面12个字母排成第三行，……，这样每一列上的 密码都是由同一个密钥加密的，每一列就变成了一个单表加法 密码
精品
维吉尼亚密码
自己想好一个英文单词作为密钥，比如，用codebreaking作密钥．
单词中的每个字母代表一个单表密码。比如，
第一个字母c，表示明文的a在密文中要变成c，向后移动了两位， 这就代表以2为密钥的加法密码。明文中的第一个字母要用这个加 法密码加密，用它向后移动2位后的字母代替。
凯撒密码的加密和解密
关于凯撒密码的实现原理班级：姓名：学号：指导老师：一、设计要求说明1、设计一个凯撒密码的加密和解密的程序，要求输入一段字符和密码，输出相应的密文，完成加密过程；若输入被加密的密文及解密密钥，能还原出原文，完成解密。
2、语言不限，工具不限，独立完成，参加答辩。
3、严格按照格式的要求完成文档，在第六部分的运行结果分析中，要求抓图说明。
二、基础知识介绍凯撒密码的历史凯撒密码（caeser）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。
古罗马随笔作家修托尼厄斯在他的作品中披露，凯撒常用一种“密表”给他的朋友写信。
这里所说的密表，在密码学上称为“凯撒密表”。
用现代的眼光看，凯撒密表是一种相当简单的加密变换，就是把明文中的每一个字母用它在字母表上位置后面的第三个字母代替。
古罗马文字就是现在所称的拉丁文，其字母就是我们从英语中熟知的那26个拉丁字母。
因此，凯撒密表就是用d代a，用e代b，……，用z代w。
这些代替规则也可用一张表格来表示,所以叫“密表”。
基本原理在密码学中存在着各种各样的置换方式，但所有不同的置换方式都包含2个相同的元素。
密钥和协议(算法)。
凯撒密码的密钥是3，算法是将普通字母表中的字母用密钥对应的字母替换。
置换加密的优点就在于它易于实施却难于破解. 发送方和接收方很容易事先商量好一个密钥，然后通过密钥从明文中生成密文，即是敌人若获取密文，通过密文直接猜测其代表的意义，在实践中是不可能的。
凯撒密码的加密算法极其简单。
其加密过程如下：在这里，我们做此约定：明文记为m，密文记为c，加密变换记为E(k1,m)（其中k1为密钥），解密变换记为D(k2,m)（k2为解密密钥）（在这里k1=k2,不妨记为k）。
凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换：c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）同样，解密过程可表示为：m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数）对于计算机而言，n可取256或128，m、k、c均为一个8bit的二进制数。
加密与解密+课件—2024学年教科版(2019)高中信息技术必修1
二、探究加密及加密方式
1.说一说你是怎样理解加密的？（什么是加密） 2.你知道的加密方式有哪些？
二、探究加密及加密方式
加密就是将原始信息(数据)隐匿起来，使之在缺少 特殊信息(数据)时不可读。原始信息(数据)称为明文， 加密后的信息(数据)称为密文。将密文还原成明文的过 程称为解密( 或解码)。
b=b+chr(ord(m[i])-23)
#生成密文
else:
b=b+m[i]
print("密文为：",b)
GO
练习：
已知加密规则为：明文x，y，z对应密文为2x+3y，3x+4y，3z，
例如1,2,3对应密文8,11,9。当接受方收到密文12,17,27时，
则解密得到的明文为多少？
A.3,2,9
一、密码及创建安全密码技巧
说一说：
1.同学们平时设置的密码是什么样的？ 2.你们设置的密码安全吗？
账号 密码
创建安全密码一般技巧：
密码长度不少于8个字符。密码长度越长越不容 易破解 尽可能使用字母、数字、和特殊字符相结合的 密码
不要使用电话号码、身份证号或生日 不要使用整个用户ID或用户ID的一部分作为密码 不要使用字典中能找到的词语作为密码
b=“ ”
for i in range(len(m)):
#获取明文内容的每一个字符
if 'a'<=m[i]<='w' or 'A'<=m[i]<='W': #判断a～w或A～W间的字母
b=b+chr(ord(m[i])+3)
#生成密文
elif 'x'<=m[i]<='z' or 'X'<=m[i]<='Z': #判断x～z或X～Z间的字母
密码基础知识（2）以RSA为例说明加密、解密、签名、验签
密码基础知识（2）以RSA为例说明加密、解密、签名、验签⼀、RSA加密简介 RSA加密是⼀种⾮对称加密。
是由⼀对密钥来进⾏加解密的过程，分别称为公钥和私钥。
具体查看⼆，公钥加密算法和签名算法我们从公钥加密算法和签名算法的定义出发，⽤⽐较规范的语⾔来描述这⼀算法，以RSA为例。
2.1，RSA公钥加密体制RSA公钥加密体质包含如下3个算法：KeyGen（密钥⽣成算法），Encrypt（加密算法）以及Decrypt（解密算法）。
1）密钥⽣成算法以安全常数作为输⼊，输出⼀个公钥PK，和⼀个私钥SK。
安全常数⽤于确定这个加密算法的安全性有多⾼，⼀般以加密算法使⽤的质数p的⼤⼩有关。
越⼤，质数p⼀般越⼤，保证体制有更⾼的安全性。
在RSA中，密钥⽣成算法如下：算法⾸先随机产⽣两个不同⼤质数p和q，计算N=pq。
随后，算法计算欧拉函数接下来，算法随机选择⼀个⼩于的整数e，并计算e关于的模反元素d。
最后，公钥为PK=(N, e)，私钥为SK=（N, d）。
2）加密算法以公钥PK和待加密的消息M作为输⼊，输出密⽂CT。
在RSA中，加密算法如下：算法直接输出密⽂为3）解密算法以私钥SK和密⽂CT作为输⼊，输出消息M。
在RSA中，解密算法如下：算法直接输出明⽂为。
由于e和d在下互逆，因此我们有： 所以，从算法描述中我们也可以看出：公钥⽤于对数据进⾏加密，私钥⽤于对数据进⾏解密。
当然了，这个也可以很直观的理解：公钥就是公开的密钥，其公开了⼤家才能⽤它来加密数据。
私钥是私有的密钥，谁有这个密钥才能够解密密⽂。
否则⼤家都能看到私钥，就都能解密，那不就乱套了。
2.2，RSA签名体制签名体制同样包含3个算法：KeyGen（密钥⽣成算法），Sign（签名算法），Verify（验证算法）。
1）密钥⽣成算法同样以安全常数作为输⼊，输出⼀个公钥PK和⼀个私钥SK。
在RSA签名中，密钥⽣成算法与加密算法完全相同。
2）签名算法以私钥SK和待签名的消息M作为输⼊，输出签名。
密码学基础知识点总结
密码学基础知识点总结密码学是研究保护信息安全的科学和技术领域，涉及到加密、解密、认证和数据完整性等方面。
以下是密码学基础知识的一些关键点：1.加密和解密：加密（Encryption）：将原始信息转换为不可读的形式，以防止未经授权的访问。
使用密钥来执行加密过程。
解密（Decryption）：将加密的信息恢复为原始形式，需要相应的解密密钥。
2.对称加密和非对称加密：对称加密：加密和解密使用相同的密钥。
常见的算法包括AES（高级加密标准）。
非对称加密：加密和解密使用不同的密钥，通常分为公钥和私钥。
常见的算法有RSA、ECC。
3.哈希函数：哈希函数将任意长度的输入数据转换为固定长度的哈希值。
具有单向性，不可逆，相同输入产生相同输出，不同输入尽可能产生不同输出。
4.数字签名：数字签名用于确保消息的来源和完整性。
使用私钥对消息进行签名，接收者使用对应的公钥来验证签名的有效性。
5.公钥基础设施（PKI）：PKI是一组处理数字证书、公钥管理和相关的安全增强技术的标准和实践。
用于建立信任、验证身份和确保信息安全。
6.SSL/TLS协议：SSL（安全套接层）和其继任者TLS（传输层安全）是用于在网络上保护数据传输的协议。
提供加密、认证和数据完整性。
7.密钥交换协议：用于在通信双方之间安全地交换密钥的协议。
常见的有Diffie-Hellman密钥交换算法。
8.零知识证明：零知识证明允许一个参与者证明他知道某些信息，而不泄露这些信息的内容。
在身份验证和隐私保护上有广泛应用。
9.密码学攻击和防御：主动攻击（如中间人攻击）、被动攻击（如监听）等是密码学常见的威胁。
常规的防御手段包括使用强密码、定期更改密钥、使用安全协议等。
10.量子密码学：针对未来量子计算机可能对传统加密算法构成威胁的研究领域，包括量子密钥分发等技术。
这些基础知识点构成了密码学的核心，了解它们对于理解信息安全、网络通信和数据保护等方面至关重要。
凯撒密码的加密和解密
关于凯撒密码的实现原理班级：姓名：学号：指导老师：一、设计要求说明1、设计一个凯撒密码的加密和解密的程序，要求输入一段字符和密码，输出相应的密文，完成加密过程；若输入被加密的密文及解密密钥，能还原出原文，完成解密。
2、语言不限，工具不限，独立完成，参加答辩。
3、严格按照格式的要求完成文档，在第六部分的运行结果分析中，要求抓图说明。
二、基础知识介绍凯撒密码的历史凯撒密码（caeser）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。
古罗马随笔作家修托尼厄斯在他的作品中披露，凯撒常用一种“密表”给他的朋友写信。
这里所说的密表，在密码学上称为“凯撒密表”。
用现代的眼光看，凯撒密表是一种相当简单的加密变换，就是把明文中的每一个字母用它在字母表上位置后面的第三个字母代替。
古罗马文字就是现在所称的拉丁文，其字母就是我们从英语中熟知的那26个拉丁字母。
因此，凯撒密表就是用d代a，用e代b，……，用z代w。
这些代替规则也可用一张表格来表示,所以叫“密表”。
基本原理在密码学中存在着各种各样的置换方式，但所有不同的置换方式都包含2个相同的元素。
密钥和协议(算法)。
凯撒密码的密钥是3，算法是将普通字母表中的字母用密钥对应的字母替换。
置换加密的优点就在于它易于实施却难于破解. 发送方和接收方很容易事先商量好一个密钥，然后通过密钥从明文中生成密文，即是敌人若获取密文，通过密文直接猜测其代表的意义，在实践中是不可能的。
凯撒密码的加密算法极其简单。
其加密过程如下：在这里，我们做此约定：明文记为m，密文记为c，加密变换记为E(k1,m)（其中k1为密钥），解密变换记为D(k2,m)（k2为解密密钥）（在这里k1=k2,不妨记为k）。
凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换：c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）同样，解密过程可表示为：m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数）对于计算机而言，n可取256或128，m、k、c均为一个8bit的二进制数。
移位密码的加解密方法
移位密码的加解密方法移位密码是一种简单的密码算法，通过将字母按照一定的规则进行移位来达到加密和解密的目的。
在移位密码中，字母按照字母表的顺序进行移动，并且移动的位数可以是固定的，也可以是变化的。
本文将介绍几种常见的移位密码加解密方法。
一、凯撒密码凯撒密码是最基本的移位密码之一，又称为字母表移位密码。
它的加密规则是将明文中的字母按照字母表的顺序向后移动固定的位数。
例如，将每个字母向后移动三位，A变为D，B变为E，以此类推。
解密时将密文中的字母按照相同的规则向前移动即可还原为明文。
例如，将明文“HELLO”使用凯撒密码加密，移动位数为3，得到密文“KHOOR”。
解密时将密文“KHOOR”向前移动3位，得到明文“HELLO”。
二、栅栏密码栅栏密码是一种通过对明文中的字母进行分组再重新排列来达到加密的目的的移位密码。
首先，将明文按照一定数量的列进行排列，然后将每一列的字母连接起来，形成密文。
解密时按照相同的数量的列重新排列密文，然后将各列的字母顺序连接起来，即可还原为明文。
例如，将明文“HELLO WORLD”使用栅栏密码加密，分为3列，排列如下：H O L O LE L W RL D连接各列的字母得到密文“HOLELWRLLDO”。
解密时重新排列密文的列数为3，然后按照各列的顺序连接字母，得到明文“HELLO WORLD”。
三、仿射密码仿射密码是一种结合了凯撒密码和线性变换的移位密码。
它的加密规则是将明文中的字母进行线性变换后再进行移位。
线性变换是通过字母与一个数的乘法和加法来实现的。
解密时需要进行逆向的线性变换和移位操作。
例如，将明文“HELLO”使用仿射密码加密，选择乘法的数为5，加法的数为8，得到密文“ZMBBT”。
解密时，使用乘法的逆元数2和加法的逆元数18，对密文进行逆向的线性变换和移位操作，即可还原为明文“HELLO”。
四、维吉尼亚密码维吉尼亚密码是一种基于多个字母表的移位密码。
它的加密规则是将明文中的字母按照一组不同的移位规则进行加密。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
end end en=en(1:lh); char(en)
4、实验结果与分析 （1） A=[1 0 11;0 2 0;0 0 1] (2)模 27 倒数表 a 1 2 4 5 7 8 10 11 13 14 16 17 19 20 22 23 25 26 a^-1 1 14 7 11 4 17 19 5 25 2 22 8 10 23 16 20 13 26 （3）请输入字符串 (全部为大写字母)：'KSJIEJDJ' an = 75 83 74 73 69 74 68 74 32 字符串对应的表值为： 11 19 10 9 5 10 c = 11 19 10 9 5 10 4 10 0 (4) ‘ZHENG PEI LEI’ 加密后得：‘ PENN GJIAXEI
(3) clc;
clear; enmat=[1 0 11;0 2 0;0 0 1]; astr=input(‘请输入字符串（全部为大写字母）'); an=double(astr); %计算ASCII码，an为行向量 while any(an>90|an<32) astr=input('输入错误！应该全部为大写字母： '); an=double(astr);
（4）编写通用性强的程序代码，使用 Hill3 密钥矩阵 A 将自己的名字的 拼音进行加密，给出对应的密文。 （5）编写通用性强的程序代码，给出解密矩阵，并将问题（4）的密 文解密。
3、详细设计（包括算法描述和程序）
（1）A=input('输入密钥矩阵以[]的形式输入：')
（2）m=27;
for a=1:m for i=1:m if mod (a*i,m)==1 fprintf ('the inverse (mod % d)of number :% d is % d \n',m,a,i) break; end; end; end; clear; m=27; for a=1:m for i=1:m if mod (a*i,m)==1 x=a;y=i; szj=[x;y] break; end; end; end;
4
10
0
’
（5）‘ PENN GJIAXEI ’ 解密后得：‘ZHENG PEI LEI’ 5、实验总结 通过自己的编程，让我接触很多之前自己不懂的问题，但是自己将程序一步一步的 检验一下就可以了解成学在这一步的过程中起到的作用。 如果还有机会我一定要好 好的学习和记录自己不会的内容。还有谢谢老师的帮忙，帮助我解决编程过程中的 困难。正如老师说的，自己编写的程序更容易理解。在编程过程中，我学到很多。 我要学会自己独立思考问题。 6、教师评语及评分
《数学实验》期末作业 实验报告
班级： 2010 级应数 A 班 姓名 实验题目 郑培蕾 学号
Hill3 密码的加密与解密
日期：2013 年 5 月 3 日 2MATLAB2008 本 1、 实验目的 （1）理解 Hill3 密码的加密、解密过程。 （2）熟悉使用 Matlab 软件，构造模 27 意义下的加密矩阵、 给出模 27 意义下的倒数表，并对输入的字母进行加密解密。 （3）培养动手实践能力，编写通用性强的程序代码。
2、实验内容 （1）构造模 27 意义下的 Hill3 密钥矩阵 A 。 要求将自己学号的后两位作 为矩阵 A 中的某个元素。 （2）给出模 27 的倒数表。 （3）建立汉语拼音的 26 个字母以及空格（字母 A-Z 的表值为 1-26， 空格的标志位 0）与 0-26 的整数建立一一对应的关系，称之为字 母的表值。编写程序代码用于实现将任意输入的字符串（26 个字 母以及空格组成） ，将每三个字母作为一组，构成一个三维列向 量。
en(i)=32 end end en=en(1:length(an)); char(en)
（5）clear;
m=27;enmat=[1 0 11;0 2 0;0 0 1]; for a=1:m for i=1:m if mod (a*i,m)==1 fprintf ('the inverse (mod % d)of number :% d is % d \n',m,a,i) break; end; end; end; w=det(enmat) p=input('根据模27的倒数输入，p=w的倒数:') m=27; demat=inv(enmat)*det(enmat); zero=64;c=[];en=[]; astr=input('请输入要解密的密文字母（全部为大写字母） ') while any(double(astr)>90|double(astr)<32) astr=input('输入错误！应该全部为大写字母： ') end an=double(astr);lh=length(an); if mod(length (an),3)==1 an=[an,double(' '),double(' ')]; else if end end an=an-zero; for i=1:length(an) if an(i)==(-32); an(i)=0; end end c=reshape(an,3,length(an)/3); dn=mod(p*demat*c,m); en=reshape(dn,1,length(an)); en=en+zero; for i=1:length(en) if en(i)==64; en(i)=32; mod(length (an),3)==2 an=[an,double(' ')];
end if mod(length(an),3)==1 an=[an,double(' '),double(' ')] else if end end an=an-64; %计算表值 for i=1:length(an); % 对字符串中空格的特殊处理 if an(i)==(-32), an(i)=0; end end % for i=1:length (an) % fprintf ('字母%c对应的表值 \n',astr,an); fprintf ('字符串对应的表值为%的\n'); disp(an); % end c=(reshape(an,3,length(an)/3))' (4) clear; m=27;enmat=[1 0 11;0 2 0;0 0 1]; c=[];en=[]; astr=input('请输入要加密的明文字母（全部为大写字母）：') while any(double(astr)>90|double(astr)<32) astr=input('输入错误！应该全部为大写字母： ') end an=double(astr);lh=length(an); if mod(length(an),3)==1 an=[an,double(' '),double(' ')] else if end end an=an-64; for i=1:length(an) if an(i)==(-32) an(i)=0; end end c=reshape(an,3,length(an)/3); dn=mod(enmat*c,m); en=reshape(dn,1,length(an)); en=en+64; for i=1:length(en) if en(i)==64 mod(length(an),3)==2 an=[an,double(' ')] mod(length(an),3)==2 an=[an,double(' ')]