古典密码算法实验原理

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1、一．Kaiser(恺撒)密码   Kaiser密码是传统的代替加密法，当没有发生加密（即没有发生移位）之前，其置换表如1-1-1所示。表1-1-1   加密时每一个字母向前推移k位，例如k=5，置换表如1-1-2所示。表1-1-2   于是对明文：datasecurityhasevolvedrapidly   可以得到密文：IFYFXJHZWNYDMFXJATQAJIWFUNIQD   若令26个字母分别对应整数0～25，如表1-1-3所示。表1-1-3   则Kaiser加密变换实际上是     

2、  c=(m+k)mod26   其中m是明文对应的数据，c是与明文对应的密文数据，k是加密用的参数，也称为密钥。   很容易得到相应的Kaiser解密变换是：       m=D(c)=(c–k)mod26   例如明文：datasecurity对应的数据序列：       3 0 19 0 18 4 2 20 17 8 19 24   k=5时得到密文序列：       8 5 24 5 23 9 7 25 22 13 24 3   对应的密文为：       I F Y F X J H Z W

3、 N Y D二．单表置换密码   单表置换密码也是一种传统的代替密码算法，在算法中维护着一个置换表，这个置换表记录了明文和密文的对照关系。当没有发生加密（即没有发生置换）之前，其置换表如1-1-4所示。表1-1-4   在单表置换算法中，密钥是由一组英文字符和空格组成的，称之为密钥词组，例如当输入密钥词组：ILOVEMYCOUNTRY后，对应的置换表如表1-1-5所示。表1-1-5   在表1-1-5中ILOVEMYCUNTR是密钥词组LOVEMYCOUNTRY略去前面已出现过的字符O和Y依次写下的

4、。后面ABD……WXZ则是密钥词组中未出现的字母按照英文字母表顺序排列成的，密钥词组可作为密码的标志，记住这个密钥词组就能掌握字母加密置换的全过程。   这样对于明文：datasecurityhasevolvedrapidly，按照表1-1-5的置换关系，就可以得到密文：VIKIJEOPHUKXCIJEQDRQEVHIFUVRX。