古典密码运用的两种基本技术
古典密码简介
古典密码简介从密码学发展历程来看，可分为古典密码（以字符为基本加密单元的密码）以及现代密码（以信息块为基本加密单元的密码）两类。
⽽古典密码有着悠久的历史，从古代⼀直到计算机出现以前，古典密码学主要有两⼤基本⽅法：①置换密码(⼜称易位密码)：明⽂的字母保持相同，但顺序被打乱了。
②代替密码：就是将明⽂的字符替换为密⽂中的另⼀种的字符，接收者只要对密⽂做反向替换就可以恢复出明⽂。
古典密码是密码学的根源，虽然都⽐较简单⽽且容易破译，但研究古典密码的设计原理和分析⽅法对于理解、分析以及设计现代密码技术是⼗分有益滴^_^⼀.置换密码1.列置换密码（矩阵置换密码）明⽂：ming chen jiu dian fa dong fan gong密钥：yu lan hua去掉密钥重复字母：yulanh，得出距阵列数为6；将明⽂按⾏填充距阵。
得到密钥字母顺序： 653142；按列（依顺序）写出距阵中的字母。
密⽂：giffg hddn0 njngn cuaa0 inano meiog解密：加密的逆过程；2.周期置换密码 周期置换密码是将明⽂串P按固定长度m分组，然后对每组中的⼦串按1,2，...，m的某个置换重排位置从⽽得到密⽂C。
其中密钥σ包含分组长度信息。
解密时同样对密⽂C按长度m分组，并按σ的逆置换σ-1把每组⼦串重新排列位置从⽽得到明⽂P。
明⽂：State Key Laboratory of Networking and Switching加密密钥：σ=(15623)明⽂分为七组：(StateK)(eyLabo)(ratory)(ofNetw)(orking)(andSwi)(tching)加密变换：密钥⾥没有4，则第4位保持不变，然后对应的第1位换到第5位，第5位换到第6位，第6位换到第2位....密⽂：(aKttSe)(Loyaeb)(tyaorr)(Nwfeot)(kgrion)(dinSaw)(hgcitn)解密密钥：σ-1 = (13265)3.栅栏密码此密码⼀般适⽤于较短的密码，原理是字母的错位。
2 古典密码
• 实用加密体制需满足：
1.Εk，Dk易于计算
2.对任何敌手，即使获得密文y，不可能由此确
定k和x。
• 已知y，试图得到k的过程，称为密码分析。 • 要求：通过y计算k至少与通过y计算x同样困难。
移位密码不安全，可用穷尽密钥搜索破译 例： 密文 V H F X U LW B v h f x ul wb u g e w tk va
Jiangsu University
2 古典密码
古典密码体制
古典密码有两个基本工作原理：
代换(substitution) 置换(permutation)
这两个基本工作原理在仍然是现代对称加密算法的最重要 的核心技术
现代对称密码DES和AES中就有这两个工作原理的应用
11/10/15 10:57
• 已知m，确定K=(k1,k2,…km)
---- f0,f1,…,f25为A,B,…,Z在yi中出现的频数，n’=n/m为yi长度 26个字母在yi中的概率分布为： f0/n’,f1/n’,…,f25/n’ ---- yi中是由明文子集中字母移ki位所得，故移位后概率分布 fki/n’,f1+ki/n’,…,f25+ki/n’ 应近似等于p0,p1,…,p25 ---- 定义Mg=∑(pifi+g)/n’, g=0,1,…25
如果g=ki,
Mg ≈ ∑pi2=0.065
如果g≠ki， Mg 一般应该＜0.065 对每个i，由此确定ki
换位密码
换位密码，也成为置换密码，通过重新排列消息中元素的位 置而不改变元素本身来变换一个消息，这种思想广泛应用于 现代分组密码的构造。
密钥为置换： 加密算法为： 显然有： 解密算法为：
古典密码运用的两种基本技术
古典密码运用的两种基本技术古典密码是指使用传统的加密算法和技术进行加密和解密通信信息的密码系统。
它是密码学的起源，直到20世纪的中期被现代密码系统所取代。
古典密码运用了许多不同的加密技术，但其中有两种是最基本和常见的，分别是置换技术和替换技术。
1.置换技术置换技术是一种古老而普遍的加密方法，它通过改变字母或字符的顺序来加密原始文本。
常见的置换技术有以下几种：a. 凯撒密码（Caesar Cipher）：凯撒密码是一种基本的字母置换密码，它通过对字母表进行循环左移或右移来加密和解密文本。
在凯撒密码中，每个字母都被替换为字母表中固定位置的字母，这个固定位置由一个偏移量决定。
b. 列置换密码（Columnar Transposition Cipher）：列置换密码将明文分成若干列，然后按照一定的顺序将这些列重新排列，形成密文。
解密时，按照相同的顺序将密文的列排列，并按列逐个读取即可恢复原始文本。
c. 群置换密码（Permutation Cipher）：群置换密码将明文中的字母分成若干个群，然后按照一定的顺序对这些群进行重新排列，形成密文。
解密时，按照相同的顺序将密文的群排列，并按群逐个读取即可恢复原始文本。
2.替换技术替换技术是古典密码学中另一种常见的加密技术，它通过将明文中的字母替换为其他字母或符号来加密文本。
a.单字母替换密码：单字母替换密码使用一个简单的替换表来将明文字母一对一地替换为其他字母或符号。
替换表可以是任何形式的映射，如字母表的逆置、移位替换等。
单字母替换密码易于破解，因为它们可以通过使用频率分析方法推断出英文字母的出现频率。
b. 多字母替换密码：多字母替换密码使用多个字母或字符的替换规则来加密文本。
常见的多字母替换密码包括维吉尼亚密码（Vigenère Cipher）和同音词替换密码（Homophonic Substitution Cipher）。
多字母替换密码相对于单字母替换密码更加安全，因为它们改变了字母的频率，并增加了破解的难度。
1.3古典加密技术
3、凯撒密码的改进： 凯撒密码的改进：仿射密码
例：设k＝（7，3），注意到 ），注意到7-1(mod 26)=15, 加密函数是Ek(m)=(7m+3)(mod 26), 相应的解密函数是Dk(c)=(15(c-3))(mod 26) =(15c-19)(mod 26)
易见 Dk(Ek(m)) ≡Dk(7m+3) ≡15(7m+3)-19 ≡m+45-19 ≡m (mod 26)
c 2 21 23 X
2）Playfair密码
密钥用一个词组表示， 密钥用一个词组表示，将密钥和其中未出现的字母 按照先后顺序排成一个5×5的字母矩阵。 的字母矩阵。
例如： 例如：密钥k＝monarchy m c e l u o h f p v n y g q w a b i, j s x r d k t z
解密： 解密：
0 19 − 19 = 15 23 6 19
7 14 19
、单表置换密码 单表置换密码： 单表置换密码： 44 、
引例： 引例：设密钥k＝Tsinhua University
z X Z
3、凯撒密码的改进： 凯撒密码的改进：仿射密码
若加密明文： 若加密明文：hot ，首先转换字母h,o,t成为数字7,14,19, 然后加密： 然后加密：
7 3 0 A + 3 = 23 = X (mod 26); 7 14 19 3 6 G
3）Hill（希尔） 希尔）密码
数学家Lester Hill 1929年提出， 年提出，基本思想是： 基本思想是：将l个字母 通过线性变换转换为k个密文字母， 个密文字母，解密时只需做个逆 变换即可， 变换即可，密钥k为变换矩阵。 为变换矩阵。
古典加密的两种基本方法
古典加密的两种基本方法
在密码学中，加密是将原始数据转换为未知形式的过程，以隐藏数据的含义和信息。
古典加密是指用于加密数据的传统方法，有两种基本方法：替换密码和置换密码。
1. 替换密码
替换密码是一种将字符或字母替换为其他字符或字母的加密方法。
最简单的替换密码是凯撒密码。
凯撒密码是一种最古老的加密技术，它将字母按照一定的位移量进行替换。
例如，当位移量为3时，A将被替换为D，B将被替换为E等等。
这种方法非常容易被破解，因为只需要尝试每一种可能的位移量，就可以找到正确的解密方法。
更加复杂的替换密码有多种方法，例如多表替换密码、单表替换密码、维吉尼亚密码等等。
这些方法通过不同的替换规则和密钥来增加加密强度。
2. 置换密码
置换密码是一种将原始数据重新排列的加密方法。
最简单的置换密码是栅栏密码。
栅栏密码将原始数据写成一列，然后将这一列按照一定的间隔进行划分，最后按照不同的顺序排列。
例如，当间隔为3时，
原始数据'HELLO WORLD'可以被排列成'HLOOLRWE LD'。
这种方法也容易被破解，因为只需要尝试不同的间隔和排列方式即可。
更加复杂的置换密码有多种方法，例如双重置换密码、多重置换密码、列置换密码等等。
这些方法通过不同的置换规则和密钥来增加加密强度。
总之，古典加密虽然有很多弱点，但是这些基本方法为现代加密技术的发展奠定了基础，也有助于我们更好地理解密码学的基本概念。
古典密码体制的两种基本方法
古典密码体制的两种基本方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊古典密码体制的两种基本方法，这可有意思啦！先来说说替换密码吧。
这就好比是一场文字的大变身游戏！想象一下，你把每个字都悄悄换成了另一个字，别人乍一看，根本摸不着头脑。
就像你本来想说“苹果”，结果变成了“葡桃”，是不是很神奇？这种方法简单又直接，就像是给文字穿上了一件神秘的外衣。
比如说，你和朋友约定好，把所有的“我”都换成“咱”，把“你”都换成“您”，这样一来，你们之间的对话就只有你们自己能懂啦！而且呀，替换的方式可以有很多种，可以是一对一替换，也可以是一对多替换，就看你怎么玩啦！这多有趣呀，就像变魔术一样，让文字在你手中变得神神秘秘的。
再讲讲换位密码。
这就像是在玩文字的拼图游戏！把原来的文字顺序打乱，重新排列组合。
比如说“我爱你”，变成“爱我你”或者“你爱我”，这样别人看到的就不是原来的意思啦。
这就像是把一幅画的碎片打乱，然后重新拼起来，虽然还是那些碎片，但呈现出来的画面却完全不一样了。
换位密码可以让信息变得扑朔迷离，让那些想要窥探秘密的人摸不着头脑。
你可以按照一定的规则来换位，比如每隔几个字换一次，或者按照特定的图形来换，是不是感觉很有创意呀？这两种古典密码体制的方法，就像是两把神秘的钥匙，能打开信息的保险箱。
在古代，人们没有现在这么先进的技术，但他们用智慧创造出了这些有趣的密码方法。
咱现在虽然有了各种高科技，但了解一下这些古老的智慧也挺好玩的呀！它们让我们看到了人类的聪明才智是多么了不起。
我们可以想象一下，如果没有这些密码方法，那很多秘密岂不是很容易就被别人知道啦？那可不行！所以呀，古典密码体制的这两种基本方法，真的是很重要呢！它们虽然简单，但却蕴含着无穷的魅力和智慧。
朋友们，是不是觉得很有意思呀？不妨自己也试试，用这两种方法给自己的小秘密加个锁，看看谁能解开！哈哈！原创不易，请尊重原创，谢谢!。
经典密码原理
经典密码原理
古典密码技术根据其基本原理大体可以分为两类：替换密码技术和换位密码技术。
古典密码是密码学中的其中一个类型，其大部分加密方式都是利用替换式密码或移项式密码，有时则是两者的混合。
其于历史中经常使用，但在现代由于计算机的出现，使得古典密码解密已经不再困难，已经很少使用，大部分的已经不再使用了。
利用一个密钥字来构造替换作为密钥，先将密钥字作为首段密文，然后将之后未在字母表中出现过的字母依次写在此密钥字之后，构造出一个字母替换表。
当密文为英文单词时，最多可以有26！个不同的替换表（包括恒等变换）。
替换密码技术：
替换密码技术是基于符号替换的密码技术。
一般有单字符单表替换密码技术、单字符多表替换密码技术等。
单字符单表替换密码技术：
又称单表代换加密技术，其方法是对明文中的所有字符都是用一固定映射，明密文一一对应。
仿射密码技术：
即结合乘法密码技术和移位密码技术。
它的加密函数是 e(x)=ax+b，其中a和 m互质，m是字母的数目。
解码函数是 d(x)=i*(x-b)mod m，其中 i 是 a 的乘法逆元。
当a=0时，仿射密码技术退化为移位替换密码技术。
当b=0时，仿射密码技术退化为乘法密码技术。
古典密码和流密码的原理及应用
古典密码和流密码的原理及应用古典密码和流密码是两种常见的加密算法，它们在信息安全领域有着重要的应用。
本文将介绍古典密码和流密码的原理和应用，并分析它们在实际生活中的作用。
一、古典密码的原理及应用古典密码是一种利用简单的数学运算来进行加密和解密的方法。
它包括凯撒密码、简单替换密码、置换密码等多种形式。
1. 凯撒密码凯撒密码是古典密码中最经典的一种，它是一种简单的替换密码。
其原理是将明文中的每一个字母按照一个固定的位移量进行替换，加密和解密时使用相同的位移量即可。
凯撒密码的加密过程可以通过下面的公式表示：C = (P + K) mod 26C为密文，P为明文，K为位移量，mod 26表示结果取余26。
凯撒密码的应用场景比较特殊，由于其简单的原理，一般仅用于简单的信息加密，比如个人通信的加密。
2. 简单替换密码简单替换密码的加密过程比较简单，只需要按照替换规则将每个字母替换为对应的密码字母即可。
简单替换密码的应用场景比较广泛，可以用于文本加密、通信加密等方面。
置换密码是一种将明文中的字母按照一定的规则进行重新排列，以此来达到加密的目的。
置换规则可以是按照行列进行重新排列，也可以是按照其他复杂的规则进行排列。
置换密码的加密过程需要根据具体的规则进行排列，因此相对于凯撒密码和简单替换密码来说，置换密码的加密过程更加复杂，也更加安全。
古典密码的原理比较简单，而且加密的过程也容易理解和实现。
但是由于采用的是固定的加密规则，导致古典密码的安全性相对较低。
在当今信息安全领域，古典密码很少被使用，因为它们无法提供足够的安全性来保护敏感信息。
流密码是一种利用密钥和伪随机数产生器来对明文进行加密的方法。
它也被称为序列密码，其加密过程是将明文和密钥进行异或运算，从而生成密文。
流密码的加密过程可以通过下面的公式表示：C_i = P_i ⊕ K_iC_i为第i个密文，P_i为第i个明文，K_i为第i个密钥，⊕表示异或运算。
流密码的应用场景比较多样，可以用于无线通信、数据传输等需要实时加密的场合。
古典密码和流密码的原理及应用
古典密码和流密码的原理及应用古典密码和流密码是密码学中常见的两种加密算法，它们都有各自的原理和应用。
在本文中，我们将从古典密码和流密码的基本原理、特点和应用进行介绍。
一、古典密码的原理及应用1. 古典密码的原理古典密码是指使用传统的加密技术来实现信息加密的方法，其基本原理是通过替换或置换明文中的信息来隐藏其真实含义。
古典密码包括凯撒密码、埃尼格玛密码等。
以凯撒密码为例，其原理是将明文按照一定的位移量进行移位，然后将移位后的字母作为密文输出。
比如将A替换成D，B替换成E，以此类推。
这样即使密文被截获，也需要知道移位的位移量才能还原出明文。
2. 古典密码的应用古典密码多用于古代的军事和外交领域，用来保护国家机密以及军事指令等重要信息。
近年来，古典密码也被一些爱好者用来进行通信加密等娱乐用途。
1. 流密码的原理流密码是一种利用伪随机数发生器生成密钥流，再用该密钥流与明文进行“异或”运算得到密文的加密方法。
其本质是一种通过伪随机数对明文进行混淆的加密技术。
对于流密码，其加密过程即将明文按位与密钥流进行异或操作，得到密文。
解密时同样将密文按位与密钥流进行异或操作，即可得到原来的明文。
2. 流密码的应用流密码广泛应用于现代通信领域，特别是在无线通信和互联网通信中。
流密码因为其运算速度快、加密强度高和可扩展性强，在实际应用中得到了广泛的应用。
三、古典密码和流密码的特点比较1. 安全性古典密码由于使用的密钥空间较小，容易被暴力破解攻击。
而流密码使用的密钥流是一个伪随机数列，其安全性相对较高，因此在加密强度上有着明显的优势。
2. 速度古典密码的加密和解密速度通常较快，特别是对于简单的置换密码。
流密码的加密和解密速度也不慢，因为其基于异或操作，计算速度也相对较快。
3. 可拓展性古典密码在使用新的密钥时需要重新构造密码表，而流密码在生成新的密钥流时只需要改变密钥生成算法的种子即可，因此在可扩展性上流密码拥有更大的优势。
古典密码学概述
维吉尼亚
计 算 机 网 络 安 全 技 术
单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码，公匙是一串字符串。也就是将恺撒 的25加密表示 见下表：
A恺撒公匙0 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恺撒公匙1 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恺撒公匙2 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恺撒公匙3 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恺撒公匙4 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恺撒公匙5 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恺撒公匙6 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恺撒公匙7 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恺撒公匙8 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恺撒公匙9 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恺撒公匙10 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恺撒公匙11 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恺撒公匙12 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恺撒公匙13 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恺撒公匙14 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恺撒公匙15 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恺撒公匙16 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恺撒公匙17 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恺撒公匙18 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恺撒公匙19 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恺撒公匙20 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恺撒公匙21 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恺撒公匙22 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恺撒公匙23 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恺撒公匙24 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恺撒公匙25 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
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古典密码运用的两种基本技术
古典密码是一种历史悠久的加密方式，其基本思想是通过将明文转化为不易被破解的密文，以保护信息的安全性。
在古代，人们常常使用古典密码来传递重要的信息，从而避免被敌人获知。
在这篇文章中，我们将介绍古典密码运用的两种基本技术，即替换和置换。
替换是指将明文中的每个字母都用另一个字母来代替。
这种技术最早出现在古希腊时期，被称为凯撒密码。
凯撒密码的原理是将明文中的每个字母都向后移动一个固定的位置，例如，将A替换成B，B 替换成C，以此类推。
这种替换方式可以很容易地破解，因为字母表只有26个字母，破解者可以通过试错的方式来找出加密的规律。
为了提高替换密码的安全性，人们开始使用多重替换的方法。
这种方法可以将多个替换规则组合在一起，使得加密更加复杂。
例如，可以将字母表分成几个部分，每个部分使用不同的替换规则，使得破解者更难以找到加密的规律。
置换是指将明文中的每个字母都按照一定的规则进行重新排列。
置换密码最早出现在古罗马时期，被称为轮换密码。
轮换密码的原理是将明文中的每个字母按照一定的顺序排列，例如，将明文按照3个一组进行排列，得到密文。
这种置换方式可以增加加密的难度，因为破解者不知道明文中每个字母出现的位置。
为了提高置换密码的安全性，人们开始使用多重置换的方法。
这种方法可以将多个置换规则组合在一起，使得加密更加复杂。
例如，可以将明文划分成若干个块，每个块按照不同的置换规则进行重新排
列，然后再将所有块合并成密文。
总之，替换和置换是古典密码运用的两种基本技术。
这些技术虽然已经过时，但它们仍然对现代密码学的研究产生了影响。
通过对古典密码的研究，人们可以更好地理解密码学的基本原理，从而设计出更加安全的密码系统。