Lecture03-古典密码

《Lecture03-古典密码》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3章古典密码了解古典密码的基本概念了解隐写术了解代替及其实现方法了解换位及其实现方法学习要点§3-1隐写术诗情画意传“密语”早妆未罢暗凝眉，迎户愁看紫燕飞，无力回天春已老，双栖画栋不如归。诗情画意传“密语”水洗尘埃道未甞，甘于名利两相忘。心怀六洞丹霞客，口诵三清紫府章。十里采莲歌达旦，一轮明月桂飘香。日高公子还相觅，见得山中好酒浆。洗尘埃道未甞于名利两相忘怀六洞丹霞客诵三清紫府章里采莲歌达旦轮明月桂飘香高公子还相觅得山中好酒浆牛郎织女会佳期下弹琴又赋诗寺静惟闻钟鼓響停始觉星斗移多少黄冠归道观幾而作尽忘机几时得到桃源洞彼仙人下象棋牛郎织女会佳期，月下弹琴又赋

2、诗。寺静惟闻钟鼓響，音停始觉星斗移。多少黄冠归道观，见幾而作尽忘机。几时得到桃源洞，同彼仙人下象棋。诗情画意传“密语”王先生：来信收悉，你的盛情真是难以报答。我已在昨天抵达广州。秋雨连绵，每天需备伞一把方能上街，苦矣。大约本月中旬我才能返回，届时再见。王先生：来信收悉，你的盛情真是难以报答。我已在昨天抵达广州。秋雨连绵，每天需备伞一把方能上街，苦矣。大约本月中旬我才能返回，届时再见。隐写术（信息隐藏）的另外一些例子悠扬琴声奏响“进军号角”显微镜里传递情报魔术般的密写术网络与数字幽灵量子技术隐形传递信息隐写术的优点☆能够被某些人使用而不容易被发现他们间在进行秘密通信☆加密

3、则很容易被发现谁与谁在进行秘密通信，这种发现本身可能具有某种意义或作用隐写术的缺点☆形式简单但构造费时，要求有大量的开销来隐藏相对较少的信息☆一旦该系统的构造方法被发现，就会变得完全没有价值☆隐写术一般无稳健性§3-2代替就是明文中的字母由其他字母、数字或符号所取代的一种方法具体的代替方案称之为密钥。代替密码体制加密：解密：著名的Caesar密码举例设明文为：China，对应的数字为：278130。加密:C：对应着字母F；h：对应着字母K；i：对应着字母L；n：对应着字母Q；a：对应着字母D。所以明文“China”基于Caesar密码被加密为“FKLQD”。解密：F：对

4、应着C；K：对应着H；L：对应着I；Q：对应着N；D：对应着A。即“FKLQD”经Caesar密码解密恢复为“CHINA”(不区分大小写)Caesar密码的特点属于单字母简单替换密码已知加密与解密算法：C=E(P)=(P+3)mod26P=D(C)=(C-3)mod26明文语言集已知且易于识别结构过于简单代替密码的实现方法分类单表代替密码使用密钥的单表代替加密仿射加密多表代替密码Playfair密码Hill密码Vigenere密码使用密钥的单表代替加密设密钥为：spectacular。明文：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ对应的密文：spectaul

5、rbdfghijkmnoqvwxyz如果明文为“China”，则对应的密文为：elrhs仿射加密加密：解密：仿射加密要求，,否则就褪化为。故密钥空间大小为:仿射加密的例子密钥：　　　　，7-1(mod26)=15加密函数：解密函数：设明文：China,首先转换为数字：2,7,8,13,0加密：“China”经仿射加密变换成“RAHQD”解密：原始消息“China”得到恢复单表代替密码的特点：密钥量很小，不能抵抗穷尽搜索攻击没有将明文字母出现的概率掩藏起来，很容易受到频率分析的攻击频率分析攻击常见的三字母组合：THE、ING、AND、HER、ERE、ENT、THA、NTH

6、、WAS、ETH、FOR、DTH等。常见的双字母组合：TH、HE、IN、ER、RE、AN、ON、EN、AT；频率分析攻击的一般方法：第一步：对密文中出现的各个字母进行出现的频率统计第二步：根据密文中出现的各个字母的频率，和英语字母标准频率进行对比分析，做出假设，推论加密所用的公式第三步：证实上述假设或继续作其他假设多表代替密码：Playfair密码基于一个5×5字母矩阵该矩阵使用一个关键词（密钥）来构造构造方法：从左至右，从上至下依次填入关键词的字母（去除重复的字母），然后再以字母表顺序依次填入其他的字母。字母I和J被算作一个字母加密方法：P1、P2同行：对应的C1和C

7、2分别是紧靠P1、P2右端的字母。其中第一列被看作是最后一列的右方。（解密时反向）P1、P2同列：对应的C1和C2分别是紧靠P1、P2下方的字母。其中第一行看作是最后一行的下方。（解密时反向）P1、P2不同行、不同列：C1和C2是由P1和P2确定的矩形的其它两角的字母，并且C1和P1、C2和P2同行。（解密时处理方法相同）P1＝P2：则插入一个字母于重复字母之间，并用前述方法处理若明文字母数为奇数时：则在明文的末端添加某个事先约定的字母作为填充例子：密钥是：PLAYFAIRISADIGRAMCIPHER。如果明文是：P＝playfairc