第3章 古典密码Word下载.docx
《第3章 古典密码Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第3章 古典密码Word下载.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![第3章 古典密码Word下载.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2022-11/15/13bda296-c2ea-4894-bf93-ad0d0434202f/13bda296-c2ea-4894-bf93-ad0d0434202f1.gif)
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。
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)mod26
P=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:
spectaulrbdfghijkmnoqvwxyz
•如果明文为“China”,则对应的密文为:
•elrhs
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
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
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C2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。
•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:
PLAYFAIR IS A DIGRAM CIPHER。
•如果明文是:
P=playfaircipher
•明文两个一组:
playfaircipher
•对应密文为:
LAYFPYRSMRAMCD
Playfair密码的特点:
•有676种双字母组合,因此识别各种双字母组合要困难得多
•各个字母组的频率要比单字母呈现出大得多的范围,使得频率分析困难得多
•Playfair密码仍然使许多明文语言的结构保存完好,使得密码分析者能够利用
Hill密码的特点:
•Hill密码完全隐藏了单字母的频率
•字母和数字的对应可以改成其它方案,使得更不容易攻击成功
•能比较好地抵抗频率法的分析,对抗仅有密文的攻击强度较高
•易受已知明文攻击
例子
•p=datasecurity,k=best
•首先将明文分解成长为4的序列:
datasecurity
•密文:
=EELT TIUN SMLR
威胁代替密码的因素:
•频率分析
•考虑最可能的字母及单词
•重复结构分析
•持久性、组织性、创造性和运气
•明文已知且易于识别
3-3换位
•换位就是重新排列消息中的字母,以便打破密文的结构特性
•典型处理方法:
将明文按行写在一张格纸上,然后再按列的方式读出结果
•为了增加变换的复杂性,可以设定读出列的不同次序(即密钥)
cryptographyisanappliedscience
•密钥:
encry
•
密文:
yripdncohniirgyaeepaspsctpalce