密碼學3

1.Vigenere加密法

①自動祕鑰加密法的一個簡化形式

②基於關鍵詞的加密系統，關鍵詞寫在明文上面不斷書寫

例：關鍵詞爲「hold」，明文爲「this is the plaintext」

祕鑰   h o  l  d  h  o  l  d  h o  l  d  h o  l  d h o

明文   t  h  i  s   i   s  t  h  e  p  l  a  i  n  t  e  x  t

密文   a  v  t  v  p  g  e  k  l  d  w d p  b e  h d h

Vigenere表

③多碼加密法的性質：同一個密文字母能夠用來表示多個明文字母

2.Vigenere加密法的分析

①IC：一致性索引，用來區別單碼和多碼加密法的工具

基於凹凸度量（MR，表示字母分佈頻率的高低）

單碼加密法的IC值大約爲0.066，對於徹底平滑文字，其值爲0.038

若IC值位於0.038-0.066，該加密法多是多碼加密法

②祕鑰的重複部分與明文中的重複部分鏈接，在密文中也產生一個重複部分

③Kasuski法：經過查看密文重複部分，來發現多碼祕鑰的長度

2.自動祕鑰加密法

①關鍵詞只使用一次，明文爲加密法提供其他文字

並使用標準的Vigenere表

例：關鍵詞「alice」

祕鑰   a l  i  c  e  i  h  o  p e  t  h  i  s  w  o  r   k  

明文   i  h  o  p e  t  h  i  s  w  o  r   k  s  b  e   t

密文   i  s  w  r  i  b  o  w  h  a  h  y  s  k  x  s  k

②缺點：加密解密過程當中任何一個地方錯誤都將影響其後的全部文字

4.自動祕鑰加密法的分析

①肯定關鍵詞長度，根據長度分組

②蠻力***法：對關鍵詞的字母嘗試26種可能性，以便重構明文

5.Nihilist加密法

①在5*5的矩陣中填入關鍵詞（去除重複的字母）而後繼續按順序填寫其餘字母（沒有j）構成Polybius方格

例：關鍵詞爲「example」

Polybius方格爲

    1   2   3   4   5

1  e   x   a   m  p

2   l   b   c   d   f

3  g   h   i   j    n

4  o   q   r   s    t

5  u   v   w  y   z

②選取另外一個關鍵詞，利用Polybius方格將關鍵詞轉變爲數字，接着利用同一個方格將明文轉換爲數字

③要生成密文，將關鍵詞-明文數字對相加（若和＞100則-100，若密文數字＜12則在-關鍵詞數字以前+100）

6.圓柱面加密法

①使用多個迴轉輪，每一個迴轉輪實現單碼加密，組合在一塊兒每一個字母加密後產生一種新的替換模式

7.圓柱面加密法的分析

de Viaris法：已知明文***法，經過掃描圓柱面的正確排列順序來破解圓柱面加密法

假設兩個事實：

1）該加密法是Bazeries圓柱面加密法，且已知圓柱面內容

2）至少知道一個明文單詞

8.迴轉輪加密法

用電機系統來實現多碼變換，Enigma加密法是一種

9.Enigma加密法的破解

①建立一個公共祕鑰併發送加密信息的步驟：

1）按官方的每日祕鑰設置加密機

2）輸入操做員爲消息選擇的祕鑰（三個字母）

3）重複2），再次輸入操做員所選的祕鑰

4）將輪還原到由操做員祕鑰肯定的起始位置

5）發送消息

10.加密機歷史簡介

（網上幾乎都找不到資料…）

①Enigma（二戰期間德軍使用）

第一個迴轉輪每轉動一位就轉動一個字母，當轉動26個位置後，第二個輪就轉動一位，以此類推

②ECM（美軍使用，直至1959年）

可在另兩組迴轉輪的控制下以任意方式轉動

11.一些術語

①自動祕鑰法：經過把明文或密文做爲部分祕鑰，從而擴展祕鑰長度的方法

②同音異議加密法：將每一個明文字母用多個密文符號來替換的加密法