上海交大密码学课件--第五讲古典变换密码与乘积密码

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1、第五讲古典换密码与乘积密码上海交通大学dzheng@cs.sjtu.edu.cn郑东1.块（Block）变换密码另一类变换密码消息按行写，按列读出。按列读出的顺序由密钥给出。2.块变换密码举例为方便起见，把消息写成满矩阵形式Key(R):sorcerysorceryKey(R):63412576341257laserbelaserbeamscanbamscanbemodulaemodulatedtocatedtocarrymorerrymoreintellIintelligencethgencethanradioanradiowaves

2、wavesqrmatrixincompletecomplete续由密钥给出的顺序读出密文（4,5,2,3,6,1,7)ecdtmecaerauooledsammernenassodytnrvbnlcrltiqlaetrigawebaaeihor3.块变换密码解密计算密文行数(bydividingmessagelengthbykeylength)按列写出密文消息（密钥给出顺序）按行读出明文消息4.块变换密码分析首先要知道是否块变换密码通过消息长度猜测距阵大小简单测试每个密钥按列写出消息最一般的，利用自动工具实验所有置换可以对一些可能单词组

3、合形式的变换进行实验5.密码分析例子给定密文:HADVFNITHBCTSBEHTEGESRYRNAMINRIAISTTETOOETSANGLIETGTDRSCYGAITANAHFLNAUETIEMEOHUEAELYRIIS假设对行变换失败现猜测是块变换寻找THE，实验各种大小的密钥try2,usecommandb2/THE-nonematchtry3,usecommandb3/THE-nonematchtry4,usecommandb4/THE-2matches,bothrubbishtry5,usecommandb5/THE-1stm

4、atchgivesanswer->b5/THETHEGREATESTDISCOVERYOFMYGENERATIONISTHATAHUMANBEINGCANALTERHISLIFEBYALTERINGHISATTITUDESAccept(y/n/q)?y6.增加密码的安全性仅仅基于替换或置换的密码是不安全的前面的得例子可以看到这一点这是由于他们不能克服语言结构的特点因此考虑连续使用几种密码克服,注:两个替换密码只能提高很少的复杂度两个置换也只能提高很少的复杂度但替换与置换连用，可以提高较高的复杂密码7乘积密码是一种替换与变换合用的密码一般

5、情况下，手工破译是非常困难的一种有名的乘积密码“ADFGVXcipher”在第一次世界大战中使用8ADFGVX乘积密码这样命名是因为变换仅依赖与ADFGVX在WW1有德国人使用，并被英国人破译方法：使用一个固定的替换表，把每个明文字母映射成一个字母对(row-colindex)在用一个带密钥的块变换把每个对分解,利用带密钥的块变换写下所有字母对写出密文（按块密码形式）9ADFGVXSubstitutionTable\   A    D    F    G    V    X    A   K    Z    W    R    1 

6、   F    D    9    B    6    C    L    5    F   Q    7    J    P    G    X    G    E   V   Y   3    A    N    V    8   O    D   H    0    2    X   U    4    I    S    T    M10ADFGVX加密举例Plaintext:PRODUCTCIPHERSIntermediateText:FGAGVDVFXADGXVDGXFFGVGGAAGXG带密钥的块变换矩阵：DEU

7、TSCHKey2376514SortedOrderFGAGVDVFXADGXVDGXFFGVGGAAGXGCiphertext:DXGXFFDGGXGGVVVGVGFGCDFAAAXA11小结变换密码的概念行变换密码块变换密码乘积密码练习encryptandthendecryptbyhand,thetextbelowusingablock(column)transpositionwithakeyofSNEAKY:thecatonlygrinnedwhenitsawaliceitlookedgoodnaturedshethoughtsti

8、llithadverylongclawsandagreatmanyteethsoshefeltthatitoughttobetreatedwithrespect练习2.encryptandthendecry