单表置换加密与凯撒码加密

 

一．单表置换密码
    单表置换密码也是一种传统的代替密码算法，在算法中维护着一个置换表，这个置换表记录了明文和密文的对照关系。当没有发生加密（即没有发生置换）之前，其置换表如 1-1-4所示。

表1-1-4

    在单表置换算法中，密钥是由一组英文字符和空格组成的，称之为密钥词组，例如当输入密钥词组：I LOVE MY COUNTRY后，对应的置换表如表 1-1-5所示。

表1-1-5

    在表1-1-5中 ILOVEMYCUNTR 是密钥词组 LOVE MY COUNTRY 略去前面已出现过的字符O和Y依次写下的。

后面ABD……WXZ则是密钥词组中未出现的字母按照英文字母表顺序排列成的，密钥词组可作为密码的标志，记住这个密钥词组就能掌握字母加密置换的全过程。
    这样对于明文：data security has evolved rapidly，按照表1-1-5的置换关系，就可以得到密文：VIKI JEOPHUKX CIJ EQDRQEV HIFUVRX。

 

 

二．Kaiser(恺撒)密码
    Kaiser密码是传统的代替加密法，当没有发生加密（即没有发生移位）之前，其置换表如 1-1-1所示。

表1-1-1

    加密时每一个字母向前推移k位，例如k=5，置换表如1-1-2所示。

表1-1-2

 

    于是对明文：data security has evolved rapidly
    可以得到密文：IFYF XJHZWNYD MFX JATQAJI WFUNIQD
    若令26个字母分别对应整数 0 ～ 25，如表 1-1-3所示。

表1-1-3

 

    则Kaiser加密变换实际上是
        c = (m + k) mod 26
    其中m是明文对应的数据，c是与明文对应的密文数据，k是加密用的参数，也称为密钥。
    很容易得到相应的Kaiser解密变换是：
        m = D(c) = (c – k) mod 26
    例如明文：data security 对应的数据序列：
        3  0  19  0  18  4  2  20  17  8  19  24
    k = 5 时得到密文序列：
        8  5  24  5  23  9  7  25  22  13  24  3
    对应的密文为：
        I  F  Y  F  X  J  H  Z  W  N  Y  D