密码设计解码与破译
加密解密程序设计
加密解密程序设计加密解密程序设计通常用于保护敏感信息的传输和存储，确保只有授权的用户才能访问和理解这些信息。
本文将讨论一个基本的加密解密程序设计，其中包含了常用的加密算法和解密算法，以及一些常见的加密解密技巧和策略。
一、加密算法设计1. 替换加密算法（Substitution Cipher）：将原始消息中的字符替换为其他字符，通常使用一个固定的字母表和一个加密密钥。
例如，可以通过移位加密算法将字母A替换为字母D，将字母B替换为字母E，以此类推。
解密时，将密文中的字符替换回原始字符即可。
2. 移位加密算法（Caesar Cipher）：也称为凯撒密码，是一种简单的替换密码。
将原始消息中的每个字母按照固定的位移量向后移动，例如，位移量为3时，字母A将被替换为字母D，字母B将被替换为字母E，以此类推。
解密时，将密文中的字母按照相同的位移量向前移动即可恢复原始消息。
3. 对称加密算法（Symmetric Cryptography）：使用同一个密钥进行加密和解密，常用的对称加密算法包括DES、AES和RC4等。
加密时，将原始消息和密钥作为输入，通过特定的算法生成密文。
解密时，将密文和相同的密钥作为输入，通过逆算法恢复原始消息。
4. 非对称加密算法（Asymmetric Cryptography）：使用两个不同的密钥进行加密和解密，分别为公钥和私钥。
常用的非对称加密算法包括RSA、DSA和ECC等。
加密时，将原始消息和公钥作为输入，通过特定的算法生成密文。
解密时，将密文和私钥作为输入，通过逆算法恢复原始消息。
5. 哈希函数（Hash Function）：将任意长度的输入数据映射到固定长度的输出数据。
常用的哈希函数有MD5和SHA1等。
哈希函数通常用于生成消息的摘要，以验证消息的完整性和防止数据篡改。
二、加密解密程序设计示例以下是一个基本的加密解密程序设计示例，使用移位加密算法和对称加密算法进行加密和解密。
1.移位加密算法：```pythondef shift_cipher_encrypt(message, shift):encrypted_message = ""for character in message:if character.isalpha(:encrypted_character = chr((ord(character) - ord('A') + shift) % 26 + ord('A'))else:encrypted_character = characterencrypted_message += encrypted_characterreturn encrypted_messagedef shift_cipher_decrypt(encrypted_message, shift):decrypted_message = ""for character in encrypted_message:if character.isalpha(:decrypted_character = chr((ord(character) - ord('A') - shift) % 26 + ord('A'))else:decrypted_character = characterdecrypted_message += decrypted_characterreturn decrypted_message```2. 对称加密算法（使用Python的PyCrypto库进行AES加密）：```pythonfrom Crypto.Cipher import AESdef symmetric_encrypt(message, key):cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)encrypted_message = cipher.encrypt(message)return encrypted_messagedef symmetric_decrypt(encrypted_message, key):cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)decrypted_message = cipher.decrypt(encrypted_message)return decrypted_message```三、加密解密技巧和策略1.密钥管理：确保只有授权的用户才能获得密钥。
大班数学优秀教案及教学反思《解码高手》
大班数学优秀教案及教学反思《解码高手》一、教学内容本节课选自大班数学教材《解码高手》章节，主要内容包括：认识编码规则，理解编码与解码的过程，运用编码解决实际问题。
详细内容涉及数字编码、图形编码、颜色编码等多种形式。
二、教学目标1. 知道编码的含义，掌握基本的编码和解码方法。
2. 能够运用所学编码知识解决生活中的实际问题，提高逻辑思维能力和解决问题的能力。
3. 培养合作意识，发展团队协作能力。
三、教学难点与重点教学难点：理解并运用不同的编码规则进行编码与解码。
教学重点：掌握编码的基本方法，能够将编码应用于实际问题。
四、教具与学具准备教具：编码卡片、解码图、磁性扣、PPT课件。
学具：学生用编码卡片、画笔、剪刀、胶棒。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用PPT展示一个神秘的箱子，箱子上有一个锁，锁的密码是一串数字和图形。
引导学生思考如何解开这个密码。
2. 例题讲解（15分钟）（1）介绍编码的含义和基本方法，如数字编码、图形编码等。
（2）讲解如何根据编码规则进行解码，引导学生通过观察、分析、归纳等方法找到答案。
3. 随堂练习（10分钟）分组进行编码和解码练习，让学生在实际操作中掌握编码规则。
4. 小组合作（10分钟）每组学生领取一套编码卡片，共同完成一个解码任务。
培养学生合作意识和团队协作能力。
六、板书设计1. 编码的含义和基本方法。
2. 解码的步骤和技巧。
3. 小组合作任务展示。
七、作业设计1. 作业题目：设计一个属于自己的编码，并编写一个解码任务给其他同学完成。
2. 答案：学生设计的编码和解码任务答案。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对编码和解码的兴趣较高，能够积极参与课堂活动。
但在小组合作中，部分学生依赖同伴，自己动手操作能力较弱。
2. 拓展延伸：鼓励学生在生活中发现编码的运用，如邮政编码、车牌号等，将所学知识应用于实际问题。
同时，组织编码竞赛活动，提高学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
教科版 高一信息技术 必修1 第三单元 3.4加密与解密 教学设计
3.4 加密与解密本节内容按2课时设计。
第一课时教学重难点【教学重点】会分析生活中由密码引起的数据安全问题，理解对数据进行保护的意义。
【教学难点】用穷举法破解密码。
【教学过程】一、引入1.学生预习，阅读第77页“任务一解开网站账号被盗之谜”之“活动1 防范‘盗窃’行为”，填写第78页的表3.4.1。
2.教师检查，并评讲填写情况，引出数据安全、密码的话题。
表3.4.1 密码盗窃与防盗分析表二、密码密码是指用来核对用户ID以验证用户就是本人的一组字符。
活动2设置安全密码打开教科书配套资源中的“数据安全性测试.py”，运行并测试穷举搜索一个5位、7位和9位的数字密码，分别需要多长时间，填写表3.4.2。
（详见配套资源“数据安全性测试(有界面).fld”和“数据安全性测试(有界面).py”）表3.4.2 穷举搜索密码需要的时间实现穷举搜索的自定义函数jiemi()的程序代码如下：def jiemi():d1=datetime.datetime.now() #获取当前系统时间d1p=int(varin.get()) #获取输入文本框的数字密码for i in range(0,p+1): #从0循环到正确密码数值if i==p: #如果密码相同d2=datetime.datetime.now() #获取当前系统时间d2d=d2-d1 #取得时间差#在输出文本框中显示解密用时varout.set(str(d.seconds)+"秒"+str(d.microseconds/1000)+"毫秒")程序运行效果如下：【比一比】当然，我们也可以编写无可视化界面的程序，程序更简单。
（详见配套资源“数据安全性测试(无界面).py”）程序运行效果如下：请比较有可视化界面与无可视化界面两个程序运算的快慢，将最快的结果填入表3.4.2。
【算一算】你的电脑1秒最多能试探大约多少个整数密码？【做一做】1.有可视化界面程序中的jiemi()函数中的for循环改为while条件循环：运算速度是提高了，还是降低了？再将i=i+1改为i+=1，运算速度有无变化？你能得出什么结论？2.为计算1秒最多能试探多少个整数密码，某同学认为用原来的jiemi()函数要试探性多次输入p的值，结果不稳定不精确，于是他将jiemi()函数修改为jiemi2()：结果会怎么样？为什么？【想一想】1.如果密码包含数字和大小写英文字母，那么5位、7位、9位密码的最大循环次数分别是多少次？估算你的电脑分别需要多少时间试探？2.如果密码包含数字、大小写英文字母和键面特殊字符（不含空格共有32个键面特殊字符），那么5位、7位、9位密码的最大循环次数分别是多少次？估算你的电脑分别需要多少时间试探？三、小结（防字典破解）设置安全密码，不用生日、姓名及拼音缩写、手机号、简单数字组合、单词、身份证号、用户Id等等。
密码破译的常用算法
参赛队号:
1447
参赛密码 （由组委会填写）
所选题目:Bຫໍສະໝຸດ 题Abstract
Cryptanalysis refers to a process that in the case of not knowing the secret key to recover the cipher plaintext message hidden in clear information. This paper designed the exhaustive algorithm based on frequency statistics and increase the grammatical rules of the improved algorithm, to decode the ciphertext of single letter , It also used the ideas of fuzzy comprehensive evaluation to establish the evaluation system of a decoding algorithm. This paper use the statistical features of natural language to decipher for long cipher decoding . By looking over all kinds of date books we find that the frequencies of all the letters in the English language is relatively stable, and it can be roughly divided into five groups. In the code table , the ciphertext and clear is corresponding to each other, so the statistical characteristics of the clear can also be mapped to the ciphertext.By taking advantage of this feather,we can make the frequency statistics of all the letters in this paper and handle the statistical result at the same time.Finally,we use exhaustive method to find all the possible secret keys.By exchanging with the database and finding the correct password table to decipher the ciphertext. For the deciphering of the short cipher.Given that English has the statistical properties of natural language and its own rules of grammer at the same time.So we formulate corresponding rules by concluding some other rules od English in this paper.We can handle the cipher with the bind of the rules and reduce the exhaustive data space,besides,we can increase the accuracy of decoding. For the establishment of algorithm evaluation system,we attach great importance to four factors,including time complexity and the space complexity of the algorithm,the accuracy of the deciphering algorithm and the robustness.First,we use AHP to conclude the weight of these four factors when evaluating algorithm.Then we use the Fuzzy comprehensive judgement to set the comment collection.Due to the manifold of decoding method,the four factors has the different standard.So we classified the standard in detail and obtain the corresponded weight of the four factors in different standard.Then we will establish a reasonable evaluation system.Finally,we use this system to value the decoding algorithm in this paper.The final conclusion is in the better level.
密码的设计、解码与破译
密码的设计、解码与破译密码的设计和使用至少可以追溯到四千多年前的埃及 、巴比伦、罗马和希腊，历史极为久远。
古代隐藏信息的方法主要有两大类：其一为隐藏信息载体，采用隐写术等；其二为变换信息载体，使之无法为一般人所理解。
本节只涉及后者，介绍一些采用数学工具对信息加密、解密的方法。
在密码学中，信息代码被称为密码，加密前的信息被称为明文，经加密后不为常人所理解的用密码表示的信息被称为密文（ciphertext ），将明文转变成密文的过程被称为加密（enciphering ），其逆过程则被称为解密（deciphering ），而用以加密、解密的方法或算法则被称为密码体制（crytosystem ）。
记全体明文组成的集合为U ，全体密文组成的集合为V ，称U 为明文空间，V 为密文空间。
加密常利用某一被称为密钥的东西来实现，它通常取自于一个被称为密钥空间的含有若干参数的集合K 。
按数学的观点来看，加密与解密均可被看成是一种变换（或称映射）：取一k ∈K ，∀u ∈U ，令V v u k∈−→−，v 为明文u 在密钥K 下的密文，而解码则要用到K 的逆变换K -1，u v k −→−-1。
由此可见，密码体系虽然可以千姿百态，但其关键还在于密钥的选取。
随着计算机与网络技术的迅猛发展，大量各具特色的密码体系不断涌现。
离散数学、数论、计算复杂性、混沌、……，许多相当高深的数学知识都被用上，逐步形成了（并仍在迅速发展的）具有广泛应用面的现代密码学。
本节不准备涉及分组加密算法、身份证与消息认证、数字签名、椭圆曲线密码、量子密码、混沌密码、序列密码等具有某些独特功能的密码新体制。
在这里我们只对古典密码、希尔密码作一个简要介绍，它们仅用到较为简单的线性代数知识。
对需要用到其他数学知识的现代密码有兴趣的读者可以参阅密码学方面的专门书籍。
早期密码大体可分三类：代替法密码、移位密码和代数密码，。
（代替法密码）代替法密码采用另一个字母表中的字母来代替明文中的字母，明文字母与密文字母保持一一对应关系，但采用的符号改变了。
密码破译事件
密码学历史上最伟大的密码破译事件：齐麦曼事件1844年，萨米尔·莫尔斯发明了莫尔斯电码：用一系列的电子点划来进行电报通讯。
电报的出现第一次使远距离快速传递信息成为可能，事实上，它增强了西方各国的通讯能力。
与此同时，一个对20世纪拥有致命影响力的发明诞生了，这就是无线电报。
20世纪初，意大利物理学家奎里亚摩·马可尼让无线电波成为新的通讯手段，它实现了远距离通讯的即时传输。
只要携带一个无线电台，无需铺设电线或类似的设施，你就可以开始工作。
马可尼的发明永远地改变了密码世界。
由于通过无线电波送出的每条信息不仅传给了己方，也传送给了敌方，这就意味着必须给每条信息加密。
因此，对新密码的需求也就迫在眉睫。
战场成为无线电通讯的使用重地，无线电也成为将军们的新宠。
它使得战地部队间能够快速地通讯，从而加快战事移动速度，掌握主动权。
但是，无线信息被加密后通过莫尔斯电码以电波形式传送出去时，也就将携带的每一个密码电文都泄露出来，这使敌方可以截取大量的连续的信息流。
随着第一次世界大战的爆发，对密码和解码人员的需求急剧上升，一场秘密通讯的全球战役打响了。
在第一次世界大战之初，隐文术与密码术同时在发挥着作用。
在索姆河前线德法交界处，尽管法军哨兵林立，对过往行人严加盘查，德军还是对协约国的驻防情况了如指掌，并不断发动攻势使其陷入被动，法国情报人员都感到莫名其妙。
一天，有位提篮子的德国农妇在过边界时受到了盘查。
哨兵打开农妇提着的篮子，见里头都是煮熟的鸡蛋，亳无可疑之处，便无意识地拿起一个抛向空中，农妇慌忙把它接住。
哨兵们觉得这很可疑，他们将鸡蛋剥开，发现蛋白上布满了字迹，都是英军的详细布防图，还有各师旅的番号。
原来，这种传递情报的方法是德国一位化学家提供的，其作法并不复杂：用醋酸在蛋壳上写字，等醋酸干了后，再将鸡蛋煮熟，字迹便透过蛋壳印在蛋白上，外面却没有任何痕迹。
隐文式情报无论隐藏多好，一旦被发现，就亳无秘密可言，加之传送时间相对慢，传送途中不安全因素过多，作战双方还是把目光转向了快捷方便的无线电通讯。
恩格尼玛密码如何破解解读
∙恩格尼玛密码如何破解∙【广告】就是苏德战争中那个，某位数学高手解一下。
好评率：100%这可不是一般人可以破出来的，一般的数学家也是不好解的，不过恩尼格玛机是依据维热那尔密码为原理的，第一个破解维热那尔密码的人就是英国人查尔斯·巴比奇。
键盘一共有26个键，键盘排列和现在广为使用的计算机键盘基础一样，只不过为了使通讯尽量地短和难以破译，空格、数字和标点符号都被取消，而只有字母键。
键盘上方就是显示器，这可不是现在意义上的屏幕显示器，只不过是标示了同样字母的26个小灯泡，当键盘上的某个键被按下时，和这个字母被加密后的密文字母所对应的小灯泡就亮了起来，就是这样一种近乎原始的“显示”。
在显示器的上方是三个直径6厘米的转子，它们的主要部分暗藏在面板下，转子才是“恩尼格玛”密码机最核心关键的部分。
如果转子的作用仅仅是把一个字母换成另一个字母，那就是密码学中所说的“简单调换密码”，而在公元九世纪，阿拉伯的密码破译专家就已经能够娴熟地运用统计字母出现频率的方式来破译简单调换密码，柯南•道尔在他著名的福尔摩斯探案《跳舞的小人》里就非常详细地叙述了福尔摩斯使用频率统计法破译跳舞人形密码（也就是简单调换密码）的进程。
——之所以叫“转子”，因为它会转！这就是关键！当按下键盘上的一个字母键，相应加密后的字母在显示器上通过灯泡闪亮来显示，而转子就自动地转动一个字母的地位。
举例来说，当第一次键入A，灯泡B亮，转子转动一格，各字母所对应的密码就改变了。
第二次再键入A时，它所对应的字母就可能变成了C；同样地，第三次键入A时，又可能是灯泡D亮了。
——这就是“恩尼格玛”难以被破译的关键所在，这不是一种简单调换密码。
同一个字母在明文的不同地位时，可以被不同的字母调换，而密文中不同地位的同一个字母，又可以代表明文中的不同字母，字母频率剖析法在这里丝毫无用武之地了。
这种加密方法在密码学上被称为“复式调换密码”。
但是如果连续键入26个字母，转子就会整整转一圈，回到原始的方向上，这时编码就和最初重复了。
3遗传密码的破译教学设计教案
3-遗传密码的破译-教学设计-教案第一章：引言1.1 教学目标：让学生了解遗传密码的概念及其在生物学中的重要性。
引导学生掌握遗传密码的基本组成和传递过程。
1.2 教学内容：遗传密码的定义和背景知识。
遗传密码的基本组成和传递过程。
1.3 教学方法：采用讲解和讨论相结合的方式，引导学生了解遗传密码的概念和重要性。
通过示例和图解，帮助学生理解遗传密码的基本组成和传递过程。
第二章：遗传密码的基本组成2.1 教学目标：让学生掌握遗传密码的基本组成单位及其功能。
引导学生了解遗传密码的编码方式和规则。
2.2 教学内容：遗传密码的基本组成单位：核苷酸和氨基酸。
遗传密码的编码方式和规则：三个核苷酸一组，对应一个氨基酸。
2.3 教学方法：通过示例和图解，帮助学生理解遗传密码的基本组成单位及其功能。
引导学生通过小组讨论，探索遗传密码的编码方式和规则。
第三章：遗传密码的传递过程3.1 教学目标：让学生了解遗传密码的传递过程及其在蛋白质合成中的作用。
引导学生掌握遗传密码的解码和翻译机制。
3.2 教学内容：遗传密码的传递过程：DNA转录为mRNA，mRNA翻译为蛋白质。
遗传密码的解码和翻译机制：tRNA和核糖体的作用。
3.3 教学方法：通过图解和实例，帮助学生理解遗传密码的传递过程及其在蛋白质合成中的作用。
引导学生通过小组讨论，探索遗传密码的解码和翻译机制。
第四章：遗传密码的应用4.1 教学目标：让学生了解遗传密码在基因工程和医学领域的应用。
引导学生思考遗传密码的研究对人类社会的意义。
4.2 教学内容：遗传密码在基因工程中的应用：基因克隆、基因编辑等。
遗传密码在医学领域的应用：遗传疾病的诊断和治疗。
4.3 教学方法：通过案例分享和讨论，帮助学生了解遗传密码在基因工程和医学领域的应用。
引导学生思考遗传密码的研究对人类社会的意义和潜在挑战。
第五章：总结与展望5.1 教学目标：让学生回顾和总结遗传密码的基本组成、传递过程和应用。
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a1a1即 解解(决决mo这的d2些办6)困法难是，引k 上进, 述同a 想余1a法运仍算2然，6 无并 法用k1实乘现法。
上式说明必有来代替除g法c d，{（a如,同2线61性} 代数中用逆矩
，不然它将整阵代除替1，矩而阵这除是法不一可样能）的。。
a此外，我们还不难证明这样的
a
1
还是由
唯一确定的。事实上设有
明文字母表 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密文字母表 KLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJ
密钥常用一密钥单词或密钥短语生成混淆字母表。密钥单词 或密钥短语可以存放在识别码、通行字或密钥的秘密表格中。
混合一个字母表，常见的有两种方法，这两种方法都采用 了一个密钥单词或一个密钥短语。
a a1 aa1a 在1具(体mo实d施26时)，，则我必们有很g快cd会{a发,2现6}一些=1困，其
中 gcd{a,26} 难为： 与26的最大公因子。
(1) 为了使数字与字符间可以互换，必须
证(a 任 1 取1a a ap 1{p a 0 ,) 1 使(在q A.2.)用 由.p 为求,2 取a 线A2A 自5，的性的1 }6 ( 0 令伴代逆1 —，k 随数a矩a2 由矩5知阵a p2 之阵识时2间。p，的可的6p A由6 任能 整于1k意会p q数使性出 ，dk 用e可现2 A于t了(知分是A除，)必数 ) 1 6 法其k 有。，，中故不 a
I. t,a,o,i,n,s,h,r; II. e; III. d,l; IV. c,u,m,w,f,g,y,p,b; V. v,k,j,x,q,z;
不仅单个字母以相当稳定的频率出现，相邻字母对和三字母 对同样如此。
按频率大小 将双字母排列如下： th,he,in,er,an,re,ed,on,es,st,en,at,to,nt,ha,nd,ou,ea,ng,a s,or,ti,is,er,it,ar,te,se,hi,of 使用最多的三字母按频率大小排列如下： The,ing,and,her,ere,ent,tha,nth,was,eth,for,dth
方法1： a)选择一个密钥单词或密钥短语，例如：construct b)去掉其中重复的字母，得：constru c)在修改后的密钥后面接上从标准字母表中去掉密钥中已有 的字母后剩下的字母，得：
明文字母表 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密文字母表 CONSTRUABDEFGHIJKLMPQVWXYZ
故这来种加密密文消字息母。表该被密称码为器凯械撒是字用母一表条。窄例长如的，草如纸用缠将绕字在母一表个向
右平直移径3确位定的的方圆法筒来上构，造明密文文逐字行母横表写，在可纸得带：上，当取下纸带
时息看明密，时到文文字，正字字母要确母母的将的表表：：次纸消序带息AD就重。BE被新在FCGD打绕这HE乱在里IFJG了直圆KHL，径筒IMJ消与的KNL息原直OMP得来径NQ以相起ORPT隐同到SQ蔽 的 了URV。圆密SWT收筒钥UX方上的VYWZ阅，作AX读才用BYCZ消能。
得： cugmyoahpznbiqsdjvrtekwrflx 按照此方法产生为的增字加母保表密称性为，在混使淆用字母表。 还可以使用混淆数。混代淆替数法由时以还下可方利法用产一生些： a)选一密钥单词或密钥其短他语技，巧例，如如：单c字on母st表ruct b)按照这些字母在标准对字多母字表母中表出、现单的字相母对对顺序给它们编号， 对序列中重复的字母则多自字左母向、右多编重号代，替得等。：construct
移位法的使用可重复多次，只进行一次移位加密的称为一 次移位法，经多次移位的则称 为多次移位法
代替法与移位法密码 的破译
对窃听到的密文进行分析时 ，穷举法和统计法是最基本的 破译方法 。
穷举分析法 就是对所有可能的密钥或明文进行逐一试探， 直至试探到“正确”的为止。此 方法需要事先知道密码体 制或加密算法（但不知道密钥或加密具体办法）。破译时 需将猜测到的明文和选定的密钥输入给算法，产生密文， 再将该密文与窃听来的密文比较。如果相同，则认为该密 钥就是所要求的，否则继续试探，直至破译。以英文字母 为例，当已知对方在采用代替法加密时，如果使用穷举字 母表来破译，那么对于最简单的一种使用单字母表－单字 母－单元代替法加密的密码，字母表的可能情况 有26！种， 可见，单纯地使用穷举法，在实际应用中几乎是行不通的， 只能与其它方法结合使用。
到第二组中其他字母之后， 而h将降到第三组中，并 且th和he就不再是最众多的字母了。
以上对英语统计的讨论是在仅涉 及26个字母的假设条件 下进行的。实际上消息的构成还包括间隔、标点、数字 等字符。总之，破译密码并不是件很容易的事。
2.希尔密码
代替密码与移位密码的一个致命弱点 是明文字符和密文字 符有相同的使用频率,破译者可从统计出来的字符频率中找 到规律，进而找出破译的突破口。要克服这一缺陷，提高 保密程度就必须改变字符间的一一对应。
随着计算机与网络技术的迅猛发展，大量各具特色的密码体 系不断涌现。离散数学、数论、计算复杂性、混沌、……， 许多相当高深的数学知识都被用上，逐步形成了（并仍在迅 速发展的）具有广泛应用面的 现代密码学 。
早期密码
替代密码 移位密码 代数密码
1.代替法密码
代替法密码采用另一个字母表中的字母来代替明文中的字母， 明文字母与密文字母保持一一对应关系，但采用的符号改变 了。加密时，把明文换成密文，即将明文中的字母用密文字 母表中对应位置上的字母取代。解密时，则把密文换成明文， 即把密文中的字母用明文字母表中对应位置上的字母代回， 解密过程是加密过程的逆过程。在代替法加密过程中，密文 字母表即代替法密钥，密钥可以是标准字母表，也可以是任 意建立的。
记全体明文组成的集合 为U，全体密文组成的集合 为V，称U 为明文空间，V为密文空间。加密常利用某一被称为密钥的东 西来实现，它通常取自于一个被称为密钥空间的含有若干参
数种的变集换合：取K。一按k∈数K学，的观u点∈来U，看令，加u密 与 k解 密v 均 可V 被，看v成为是明一
文u在密钥K下的密文，而解码则要用 到K的逆变换K-1，。由 此可见，密码体系虽然可以千姿百态，但其关键还在 于密钥 的选取。
§4.2 密码的设计，解码与破译
密码的设计和使用至少可从追溯到四千多年前的埃及 ,巴 比伦、罗马和希腊，历史极为久远 。古代隐藏信息的方法 主要有两大类： 其一为隐藏信息载体，采用隐写术 等； 其二为变换信息载体，使之无法为一般人所理解 。
在密码学中，信息代码被称为 密码，加密 前的信息被称为 明文，经加密后不为常人 所理解的用密码表示的信息被称为 密文 (ciphertext)，将明文转变成密文的过程被 称为加密(enciphering)，其逆过程则被称 为解密(deciphering)，而用以加密、解密 的方法或算法则被称为 密码体制 (crytosystem)。
143675928 c)自左向右选出这些数 字,得到一个混淆数字 组:143675928， 混淆字母表由从小到大的顺序取矩阵中相应列得出。
2.移位密码体制
移位密码采用移位法进行加密，明文中的字母重新排列，本 身不变，只是位置改变了。
另一种移位 法采用将字母表中的字母平移若干位的方法来构造
密文早字在母40表00，多传年说前这，类古方希法腊是人由就古用罗一马种皇名帝叫凯“撒天最书早”使的用器的械，
因此 “THANK YOU”
“WKDQN BRX”
以上两种移位较易被人破译，为打破字母表中原有的顺序还可
采用所谓路线加密法，即把明文字母表按某种既定的顺序安排
在一个矩阵中，然后用另一种顺序选出矩阵中的字母来产生密 文表。
例如，对明文：THE HISTORY OF ZJU IS MORE THAN ONE HUNDRED YEARS.以7列矩阵表示如下：
a21a262k1和 a11a261k1(a11,a21 {0,...),26
则 (1 1a a2 1) a 2 61( k2) k故必有
k1 k2 （也因为 g c d { a , 261）} ，即 a11 a21
a 由定理1，0—26中除13以外的奇数均可取作这里的
，下表为经计算求得的逆元素
a 1 3 5 7 9 11 15 17 19 21 23 25
THEHIST ORYOFZJ UISMORE THANONE HUNDRED
YEARS 再按事先约定的方式选出密文。例如，如按列选出，得到 密文：touthyhrihueeysanahomndrifoorsszrnetjeed
使当用明不文同超的过顺规序定进矩行阵编的写大和小选时择，，可可以以另得加到一各矩种阵不。同当的需路要 线加加密密的体字制母。数对小于同矩一阵明大文小消时息，矩可阵以，在采矩用阵不中同留的空抄位写或方以 式无，用得的到字的母密来文填也满是矩不阵同。的。
在设计密钥时，也可在明文字母表中选择一个特定字母，然 后从该特定字母开始写密钥单词将密钥单词隐藏于其中。例 如，对于上例，选取特定字 母 k，则可得：
明文字母表 ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密文字母表 KLMPQVWXYZCONSTRUABDEFGHIJ
方法2： a)选择一个密钥单词或密钥短语，例如： construct b)去掉其中重复的字母，得：constru c)这些字母构成矩阵的第一行，矩阵的后续各行由标准字母 表中去掉密钥单词的字母后剩下的字母构成 d)将所得矩阵中的字母按列的顺序排出
1929年，希尔利用线性代数中的矩阵运算，打破了字符间的 对应关系，设计了一种被称为希尔密码的代数密码。为了便 于计算，希尔首先将字符变换成数，例如，对英文字母，我 们可以作如下变换：