常见古典密码介绍

news2025/2/5 22:03:46

由于频率分析法可以有效的破解单表替换密码，法国密码学家维吉尼亚于1586年提出一种多表替换密码，
　　即维吉尼亚密码，也称维热纳尔密码。维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念，即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换，以此来对抗字频统计。

加密算法：例如密钥的字母为[d]，明文对应的字母[b]。根据字母表的顺序[d]=4,[b]=2，那么密文就是[d]+[b]-1=4+2-1=5=[e]，
　　因此加密的结果为[e]。解密即做此逆运算。

加密公式：密文 = (明文 + 密钥) Mod 26 - 1
　　解密公式：明文 = [26 + (密文 - 密钥)] Mod 26 + 1

也可以用查表法来进行加密：例如密钥的字母为[d]，明文对应的字母[b]，在下图的表格第一行找到字母"d"(深蓝色)，
　　再在左边第一列找到字母"b"(绿色)，两个字母的交叉点(b行d列)就是字母"E"，所以对应的密文字母为[e]。
在这里插入图片描述

假如对如下明文加密：

to be or not to be that is the question

当选定“have”作为密钥时，加密过程是：密钥第一个字母为[h]，明文第一个为[t]，因此可以找到在h行t列中的字母[a]，依此类推，
　　得出对应关系如下：

密钥：ha ve ha veh av eh aveh av eha vehaveha
　　明文：to be or not to be that is the question
　　密文：ao wi vr isa tj fl tcea in xoe lylsomvn

data = 'afZ_r9VYfScOeO_UL^RWUc'
flag = ''
incre = 5
for i in data:
    flag += chr(ord(i) + incre)
    incre += 1

print(flag)

字母

字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号
A	．━	B	━ ．．．	C	━ ．━ ．	D	━ ．．
E	．	F	．．━ ．	G	━ ━ ．	H	．．．．
I	．．	J	．━ ━ ━	K	━ ．━	L	．━ ．．
M	━ ━	N	━ ．	O	━ ━ ━	P	．━ ━ ．
Q	━ ━ ．━	R	．━ ．	S	．．．	T	━
U	．．━	V	．．．━	W	．━ ━	X	━ ．．━
Y	━ ．━ ━	Z	━ ━ ．．

数字

字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号
0	━ ━ ━ ━ ━	1	．━ ━ ━ ━	2	．．━ ━ ━	3	．．．━ ━
4	．．．．━	5	．．．．．	6	━ ．．．．	7	━ ━ ．．．
8	━ ━ ━ ．．	9	━ ━ ━ ━ ．

标点符号

字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号
.	．━ ．━ ．━	:	━ ━ ━ ．．．	,	━ ━ ．．━ ━	;	━ ．━ ．━ ．
?	．．━ ━ ．．	=	━ ．．．━	’	．━ ━ ━ ━ ．	/	━ ．．━ ．
!	━ ．━ ．━ ━	━	━ ．．．．━	_	．．━ ━ ．━	"	．━ ．．━ ．
(	━ ．━ ━ ．	)	━ ．━ ━ ．━	$	．．．━ ．．━	&	．．．．
@	．━ ━ ．━ ．

非英语字符

字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号
à或å	．━ ━ ．━	ä或æ	．━ ．━	ch	━ ━ ━ ━	ç或ĉ	━ ．━ ．．
ð	．．━ ━ ．	é	．．━ ．．	è	．━ ．．━	ĝ	━ ━ ．━ ．
ĥ	━ ．━ ━ ．	ĵ	．━ ━ ━ ．	ñ	━ ━ ．━ ━	ö或ø	━ ━ ━ ．
ŝ	．．．━ ．	þ	．━ ━ ．．	ü或ŭ	．．━ ━

特殊符号

字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号	字符	电码符号
AR	．━ ．━ ．	AS	．━ ．．．	K	━ ．━	SK	．．．━ ．━
BT	━ ．．．━

栅栏密码有两种加密方式，一种是对明文进行加密，一种是使用密钥进行加密

按对角线的顺序写出明文，再以行的顺序读出作为密文

比如

在这里插入图片描述

利用密钥给列的顺序进行排列，解密的时候就用密钥进行逆序推出

比如

在这里插入图片描述

只要找到密钥，再对密文进行枚举栏数还原就可以拿到明文

ROT13（Rotate by 13 Places）加密和凯撒（Caesar）加密都是简单的替换密码，它们之间有以下区别：

字符替换规则：
- ROT13：ROT13加密是一种单字母替换密码，将字母表中的每个字母替换为字母表中顺序往后数第13个字母。例如，A替换为N，B替换为O，依此类推。
- 凯撒加密：凯撒加密也是一种单字母替换密码，但是替换规则可以是任意的固定偏移量。通常，凯撒加密采用的偏移量是3，即字母表中的每个字母替换为字母表中往后数第3个字母。
加密和解密的一致性：
- ROT13：ROT13加密是一种对称加密算法，加密和解密使用相同的过程。对已加密的文本再次应用ROT13算法即可还原为原始文本。
- 凯撒加密：凯撒加密也是一种对称加密算法，加密和解密使用相同的偏移量。对已加密的文本应用相同的偏移量并反向操作即可还原为原始文本。
加密范围：
- ROT13：ROT13仅适用于字母，对于其他字符（如数字、符号等）保持不变。
- 凯撒加密：凯撒加密可适用于任何字符，包括字母、数字和符号。

总体而言，ROT13和凯撒加密都是基于简单的字母替换原理的加密算法，主要区别在于替换规则和加密范围。ROT13加密是一种特殊的凯撒加密，其替换规则固定为往后数第13个字母。凯撒加密可以采用不同的偏移量，通常为3。