密码学基础系列之（2.1传统对称密钥密码之三）

多码代换密码

多码代换中，明文字符与密文字符的关系是一对多。密文C除了与明文P有关外，还与P的位置有关。

自动密钥密码

autokey cipher

P=P1P2P3...          C=C1C2C3.....       k=(k1, P1, P2, ...)

加密：Ci = (Pi+ki) mod N                解密： Pi = (Ci-ki) mod N

该密码隐藏了单字频率，但密钥域太小。

Playfair 密码

一战中英国军队使用过该密码。

加密：将明文中的双字母组合作为一个单元对待，并将这些单元转换位密文双字母组合。加密过程把密钥填写在一个5×5的矩阵中（去出重复字母和字母j），矩阵中其它未用到的字母按顺序填在矩阵剩余位置中。
　　加密规则如下：
　　1 若p1 p2在同一行，对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 右端的字母。其中第一列被看做是最后一列的右方。
　　2 若p1 p2在同一列，对应密文c1 c2分别是紧靠p1 p2 下方的字母。其中第一行被看做是最后一行的下方。
　　3 若p1 p2不在同一行，不在同一列，则c1 c2是由p1 p2确定的矩形的其他两角的字母，并且c1和p1， c2和p2同行。
　　4 若p1 p2相同，则插入一个事先约定的字母，比如X 。
　　5 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。

解密：将密钥填写在一个5×5的矩阵中（去出重复字母和字母j），矩阵中其它未用到的字母按顺序填在矩阵剩余位置中，根据替换矩阵由密文得到明文。
　　解密规则如下：
　　1 若c1 c2在同一行，对应明文p1 p2分别是紧靠c1 c2 左端的字母。其中最后一列被看做是第一列的左方。
　　2 若c1 c2在同一列，对应明文p1 p2分别是紧靠c1 c2 上方的字母。其中最后一行被看做是第一行的上方。
　　3 若c1 c2不在同一行，不在同一列，则p1 p2是由c1 c2确定的矩形的其他两角的字母，并且c1和p1， c2和p2同行。

该密码的密钥域长度为25!，同时隐藏了单字母频率。

Vigenere密码

该密码的密钥流是一个长度为m的起始密钥流的重复。

P=P1P2P3……    C=C1C2C3……    K=[(k1, 2, ……km),(k1, 2, ……km)……]

加密：C1=Pi+ki           解密：Pi = Ci-ki

该密码不保存字符的频率，也无法直接暴力攻击。但还有方法进行有效攻击。具体的方法后面专门介绍。

上一篇