密码安全之密码技术【2】替代密码

密码学

一门研究设计密码算法和破译密码算法的综合性技术科学，是网络空间安全学科中理论体系最完善的一门科学，也是信息安全的基石。密码学通常由密码编码和密码分析两大分支组成。

从密码学的发展历史来看，可以分为古典密码学和现代密码学。

古典密码学

主要依靠人工计算和简单的机械，并且以人的主观意识来设计和应用。古典加密算法往往只是对单个的代替或置换操作。

现代密码学…

1. 替代密码

替代密码的原理是使用替代法进行加密，就是将明文中的字符用其他字符替代后形成密文，例如，明文字母a、b、c、d，用D、E、F、G做对应替换后形成密文。

替代密码包括多种类型，如单表替代密码，多明码替代密码，多字母替代密码，多表替代密码等

凯撒密码

又称循环移位密码，是一种典型的单表替代密码，它的加密方法就是将明文中的每个字母用此字符在字母表中后面第k个字母替代，加密过程可以表示为：

E(m) = (m+k) mod n

【其中，m为明文字母在字母表中的位置数，n为字母表中的字母个数，k为密钥，E(m)为密文字母在字母表中对应的位置数，mod n为取模运算。】

由于是对名文字母进行统一的偏移代替，因此密钥极易被穷举破解，为了提高破解难度，多表代替密码则是在加解密时使用了多个替换表，代表性算法有维吉尼亚密码，希尔密码，一次一密钥密码，Playfair密码等。

维吉尼亚密码

该密码体制有一个参数 n ，在加解密时，同样把英文字母映射为 0~25 的数字再进行运算，并按 n 个字母一组进行变换。明文空间、密文空间及密钥空间都是长度为 n 的英文字母串的集合，加密体制描述如下：

加密变换定义为：设密钥 k = (k1,k2,...,kn),明文 m = (m1,m2,...,mn), 密文 c = (c1,c2,...,cn).
加密变换：Ek(m) = (c1,c2,...,cn), 其中，ci = (mi+ki) mod 26, i=1,2,...,n.
解密算法：Dk(m) = (m1,m2,...,mn), 其中，mi = (ci-ki) mod 26, i=1,2,...,n.

以下分别是对两种加密方式的实现{后者包含了解密操作}【望指正】！！！

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