加密解密之凯撒密码

加密解密之凯撒密码

• 概述

  • 加密起源，凯撒密码的原理和破解方式
  • 对称加密的概念和主流的一些对称加密算法
  • DES和AES两种算法的加密原理简介和应用
  • Base64编码在加密过程中的作用

• 术语

  加密：encrpt

  解密：decrpt

  密钥：加密解密算法的参数，直接影响对明文进行变换的结果

  暴力破解：穷举法，将所有可能性都列举出来

• 明文暗文

  • 明文：原始信息
  • 密文：经过加密算法混淆后的信息

• 凯撒密码介绍

  • 凯撒密码作为一种最为古老的加密技术，在古罗马的时候已经很流行，它的基础思想是：通过把字母移动一定位置来实现加密和解密。明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如当偏移量是3的时候，所有字母A将被替换成D，B变成E，由此可见，位数就是凯撒密码加密和解密的秘钥。

    A B C D E F G H I J K L M N O P Q I S T U V W S Y Z
    

  • 示例

    字符串ABC的每个字符都右移3位变成DEF，解密的时候每个字符串左移3位即能还原。

  • 代码

    public class TestMain {
        public static void main(String[] args) {
           //1.明文：原始信息
            String clearText = "hello";
            //加密规则：将字母按字母表的顺序向右移动3位
            int key =3;
            String cipher =encrpt(clearText,key);
            System.out.println(cipher);
            //解密
            String decrptText =decrpt(cipher,key);
            System.out.println(decrptText);
        }
        private static String encrpt(String clearText, int key) {
            char[] chars = clearText.toCharArray();
            for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
                char c = (char) (chars[i] + key);
                chars[i]=c;
            }
            return new String(chars);
        }
        private static String decrpt(String cipertext, int key) {
            char[] chars = cipertext.toCharArray();
            for (int i = 0; i < chars.length; i++) {
                char c = (char) (chars[i] - key);
                chars[i]=c;
            }
            return new String(chars);
        }
    }
    

• 凯撒密码破解

  • 如果我们知道一个密码是用凯撒密码加密的，可以使用暴力破解法来解密；凯撒密码的秘钥最多只有25种a(b_z)，key=125。使用暴力破解的前提是知道是凯撒密码，不知道的时候，可以用频率分析法。

  • 频率分析法的介绍

    任何一种语言字母出现的频率都有一定分布，比如英语出现最多是h