2.4_多表代替密码
第四节多表代替密码
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上一节单表代替密码的破译方法, 即使是字长被隐蔽并且代替表是随机的, 但利用频率数据, 重复字模式及字母与字母的结合方式就有可能找到它的解。
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其主要依据是: 一个给定的明文字母总是用同一个密文字母来表示。因此, 频率特性, 文字结合规律等所有明文语言的特性都转移到密文中, 而我们就可以利用这些特性破开密码。实际上, 除了字母的名称改变以外, 所有上述特性都没有改变。
3
这样看来似乎用多个代替表对消息加密是
可以获得更高保密性能的一种方法。这种体
制是用若干个不同的代替表加密明文, 而且通
信双方要约定好所用代替表的次序。
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多表代替密码
令明文字母表为Z
, k=(σ1, σ2 ,???) 为代替表序列,
q
, m2, …, 则相应的密文为：
明文m =m
1
c= E k(m) = (σ1(m1), σ2 (m2), …)
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若k是非周期的无限序列, 则相应的密码为非周期多表代替密码。这类密码,对每个明文字母都采用不同的代替表进行加密, 称之为一次一密密码(one-time pad cipher)。这是一种在理论上唯一不可破的密码。这种密码对于明文的特点可实现完全隐蔽, 但由于需要的密钥量和明文信息的长度相同而难于广泛使用。
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7
为了减少密钥量, 在实际应用中多采用周期多表代替密码, 即代替表个数有限且重复地使用, 此时代替表序列
12121(,,......,,,,......,,,......)d d k σσσσσσσ=
相应于明文m 的密文
1122112()()......()()......()......d d d d d c m m m m m σσσσσ+= 当d = 1时就退化为单表代替密码。
下面介绍几种周期多表代替密码。
维吉尼亚密码
历史上最有名的周期多表代替密码是由法国密码学家Blaise de Vigenere设计的。
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d 个移位(加法)代替表由d 个字母构成的序列
12(,,......,)d d q k k k k Z =∈
决定, i k (i =1,2...,d ) 是确定加密明文第i +td 个字母(t 为正整数)的代替表的移位数, 即
()()(mod )i i td k i td i td i c E m m k q +++=≡+
其中i = 1,2,…，d .
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称k 为用户密钥或密钥字(用顺序排列字母表中对应的字母，表示移位数), 其周期地延伸就给出了整个明文加密所需的工作密钥。
维吉尼亚密码的解密变换为：
()()(mod )i i td k i td i td i m D c c k q +++=≡?
例2.7 令q=26, m =polyalphabetic cipher, 密钥字K = RADIO, 即周期d = 5, 则
明文m= p o l y a l p h a b e t i c c i p h e r
密钥K = R A D I O R A D I O R A D I O R A D I O
密文c= G O O G O C P K I P V T L K Q Z P K M F 其中, 同一明文字母p在不同的位置上被加密成不同的字母G和P.
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由于维吉尼亚密码是一种多表移位代替密码, 即用d个凯撒代替表周期地对明文字母加密, 故可用表2.1进行加密、解密运算。当然, 也可以用d个一般的字母代替表周期地重复对明文字母加密, 而得到周期为d的多表代替密码。
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博福特密码
博福特密码是按mod q 减法运算的一种周期代替密码。 即
()()(mod )i td i i td i i td c m k m q σ+++=≡?
所以, 它和维吉尼亚密码类似, 以i k 为密钥的代替表是密文字母表为英文字母表逆序排列进行循环右移1i k +次形成的。
例如, 若k i = 3 (相当于字母D),则明文和密文的对应关系如下:
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字母
a b c d e f g h i j k l m 频次
D C B A Z Y X W U V T S R 字母
n o p q r s t u v w x y z 频次Q P O N M L K J I H G F
E
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显然, 博福特密码的解密变换为
()()(mod )i td i i td i i td m c k c q σ+++≡≡?
因此，博福特密码的解密变换与加密变换相同。按博福特密码, 以密钥i k 加密相当于按下式的维吉尼亚密表加密:
[(1)(1)](mod )i td i td i c q m k q ++≡??++
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若按下式加密:
()(mod )i td i td i c m k q ++≡? (2.18)
就得到变异的博福特密码，相应代替表是将明文字母表循环右移i k 次而成。
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由于循环右移i k 次等于循环左移()i q k ?次,即(2.18)式等价于以()i q k ?为密钥的维吉尼亚密码。所以维吉尼亚密码和变异的博福特密码互为逆变换, 若一个是加密运算,则另一个就是解密运算。
滚动密钥密码
对于周期多表代替密码, 保密性将随周期d加大而增加。当d的长度和明文一样长时就变成了滚动密钥密码。如果其中所采用的密钥不重复就是一次一密体制。一般，密钥可取一本书或一篇报告作为密钥源, 可由书名, 章节号及标题来限定密钥起始位置。
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弗纳姆密码
当字母表字母数q= 2时的滚动密钥密码就变成弗纳姆密码。
它将英文字母编成五单元波多电码。波多电码见表2.5所示(P29)。
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选择随机二元数字序列作为密钥, 以
122,,......,,......(i i k k k k k F =∈)
表示。明文字母变成二元向量后也可以表示成二元序列
122,,......,,......()i i m m m m m F =∈
k 和m 都分别记录在穿孔纸带上。加密变换就是将k 和m 的相应位逐位模2相加, 即
i i i c m k =⊕ i = 1, 2,.....
密码表管理
密码表管理系统 1设计目的、要求 (1) 可以存储用户名及密码等密码表信息 (2) 采用一种加密算法将密码表信息加密 (3) 可以添加、删除、修改已知密码表中的信息 (4) 可以检索密码信息 2设计原理 本程序采用维吉尼亚（vigenere）密码体制对用户名和密码等密码表信息进行加密。 3采用软件、设备 Microsoft Visual Studio 2010 4设计内容 1、vigenere cipher 的加密规则： 1）找到一个关键字作为密钥（本程序使用密码为关键字）； 2）根据vigenere table 找出对应的密文。 2、vigenere cipher 的加密原理： 1）vigenere 代换表： ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZA CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZAB DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD FGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDE GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF HIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFG IJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGH JKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHI KLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJ LMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJK MNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKL NOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLM OPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMN PQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNO
三极管替换表
MPSA42NPN21E 300V0.5A0.625W MPSA92PNP21E 300V0.5A0.625W MPS2222A NPN21 75V0.6A0.625W300MHZ 9011NPN EBC 50V30mA0.4W150MHz 9012PNP 50V0.5A0.625W 9013NPN EBC 50V0.5A0.625W 9013NPN 50V0.5A0.625W 9014NPN EBC 50V0.1A0.4W150MHZ 9015PNP EBC 50V0.1A0.4W150MHZ 9018NPN EBC 30V50MA0.4W1GHZ 8050NPN EBC 40V1.5A1W100MHZ 8550PNP EBC 40V1.5A1W100MHZ 2N2222NPN4A 60V0.8A0.5W25/200NSβ=45 2N2222A NPN 75V0.6A0.625W300MHZ 2N2369NPN4A 40V0.5A0.3W800MHZ 2N2907NPN4A 60V0.6A0.4W26/70NSβ=200 2N3055NPN12 100V15A115W 2N3440NPN6 450V1A1W15MHZ 2N3773NPN12! 160V16A150W COP 2N6609 2N3904NPN21E 60V0.2Aβ=100-400 2N3906PNP21E 40V0.2Aβ=100-400 2N5401PNP21E 160V0.6A0.625W100MHZ 2N5551NPN21E 160V0.6A0.625W100MHZ 2N5685NPN12! 60V50A300W 2N6277NPN12 180V50A250W 2N6609PNP12! 160V15A150W COP 2N3773
常用密码表
【基本字母表】 | 01 | 02 | 03 | 04 | 05 | 06 | 07 | 08 | 09 | 10 | 11 | 12 | 13 | I A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L M | | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | I N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 1QWE加密表〗 | | | ----- 其实QWE加密可以表示成这种形式 【QWE解密表】 | 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 门 卜-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-T k | x | v | m | c| n| o | p | h | q | r| s | z| y | I |j | a | d| l | e | g | w | b u| f | t | 【电脑键盘表】 丁@ 丁#丁$丁% 丁A
I I I I I I I I I I I I I I 「-丄-丄-丄-丄-丄-丄-丄-丄-丄-丄-丄-丄o 盘表】 【埃特巴什加密/解密表】 I a I b I c I d I e I f I g I h I i I j I k I l I m I n I o | p I q I r I s I t I u I v I w I x I y I z I 卜-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-T I Z I Y I X I W I V I U I T I S I R I Q I P I O I N I M I L I K I J I I I H I G I F I E I D I C I B I A I 1反序QWE 加密表〗 I a I b I c I d I e I f I g I h I i I j I k I l I m I n I o I p I q I r I s I t I u I v I w I x I y I z I 卜-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-十-T I M I N I B I V I C I X I Z I L I K I J I H I G I F I D I S I A I P I O I I I U I Y I T I R I E I W I Q I (a,m,f,x,e,c,b,n ,d,v,t,u,y,w,r,o,s,i,k,h,l,g, z,q,p)(j) 【反序QWE 解密表】 I A I B I C I D I E I F I G I H I I I J I K I L I M I N I O I P I Q I R I S I T I U I V I W I 3ZXCVBNM / 1/2/3 -- Shift
摩斯密码以及十种常用加密方法
摩斯密码以及十种常用加密方法 ——阿尔萨斯大官人整理，来源互联网摩斯密码的历史我就不再讲了，各位可以自行百度，下面从最简单的开始：时间控制和表示方法 有两种“符号”用来表示字元：划（—）和点（·），或分别叫嗒（Dah）和滴（Dit）或长和短。 用摩斯密码表示字母，这个也算作是一层密码的： 用摩斯密码表示数字：
用摩斯密码表示标点符号： 目前最常用的就是这些摩斯密码表示，其余的可以暂时忽略 最容易讲的栅栏密码： 手机键盘加密方式，是每个数字键上有3-4个字母，用两位数字来表示字母，例如：ru用手机键盘表示就是：7382, 那么这里就可以知道了，手机键盘加密方式不可能用1开头，第二位数字不可能超过4，解密的时候参考此
关于手机键盘加密还有另一种方式，就是拼音的方式，具体参照手机键盘来打，例如：“数字”表示出来就是：748 94。在手机键盘上面按下这几个数，就会出现：“数字”的拼音 手机键盘加密补充说明：利用重复的数字代表字母也是可以的，例如a可以用21代表，也可以用2代表，如果是数字9键上面的第四个字母Z也可以用9999来代表，就是94，这里也说明，重复的数字最小为1位，最大为4位。 电脑键盘棋盘加密，利用了电脑的棋盘方阵，但是个人不喜这种加密方式，因需要一个一个对照加密
当铺密码比较简单，用来表示只是数字的密码，利用汉字来表示数字： 电脑键盘坐标加密，如图，只是利用键盘上面的字母行和数字行来加密，下面有注释： 例：bye用电脑键盘XY表示就是： 351613
电脑键盘中也可参照手机键盘的补充加密法：Q用1代替，X可以用222来代替，详情见6楼手机键盘补充加密法。 ADFGX加密法，这种加密法事实上也是坐标加密法，只是是用字母来表示的坐标： 例如：bye用此加密法表示就是：aa xx xf 值得注意的是：其中I与J是同一坐标都是gd，类似于下面一层楼的方法：
高级词汇代替表
英文写作第一反应词替换表 through－>in term of/via operate－>manipulate offspring－>descendant inevitable－dispensable detail－>specific explain－>interpret obvious－>conspicuous hurt－>vulnerable use－>employ/utilize value－>merit provide－>lend－>offer true－>accurate leading to－>contribute to/ conduce to/result in more and more－>increasing/growing hardly－>merely－>barely well-known－>outstanding large－>miraculous/marvelous although－>albeit/notwithstanding in fact－>actually/virtually want－>intend to/tend to/be inclined to because－>in that
may be－>probably to sum－>to summarize/in conclusion explain－>interpret/illustrate change－>alert chance－>alternative custom－>convention/tradition think－>contemplate/muse/meditate/retrospect arouse－>ignite/stimulate/spur/motivate limit－>stress/hinder/hamper key－>crucial/vital/consequential old－>ancient emphasis－>accentuate devote to－>dedicate to character－>trait/individuality/idiosyncrasy/personality expect－>anticipate join－>participate delegate－>representative bias－>prejudice/discriminate/tendency thrive－>palmy/floushing/prosperity clash－>conflict/collision/rencounter publicize－>propagandize agree partly－>agree with reserve
代换密码
代换密码（代替密码）就是明文中每一个字符被替换成密文中的另外一个字符，代替后的各字母保持原来位置。对密文进行逆替换就可恢复出明文。有四种类型的代替密码： （1）单表代替密码：就是明文的一个字符用相应的一个密文字符代替。加密过程中是从明文字母表到密文字母表的一一映射。 （2）同音代替密码：它与简单代替密码系统相似，唯一的不同是单个字符明文可以映射成密文的几个字符之一，例如A可能对应于5、13、25或56，“B”可能对应于7、19、31或42，所以，同音代替的密文并不唯一。 （3）多字母组代替密码：字符块被成组加密，例如“ABA”可能对应于“RTQ”，ABB可能对应于“SLL”等。 （4）多表代替密码：由多个简单的代替密码构成，例如，可能有5个被使用的不同的简单代替密码，单独的一个字符用来改变明文的每个字符的位置。 多字母代替密码是字母成组加密，在第一次世界大战中英国人就采用这种密码。字母成对加密。把Huffman编码用作密码，这是一种不安全的多字母代替密码。 多表代替密码。维吉尼亚密码是多表代替密码的例子。 多表代替密码有多个单字母密钥，每一个密钥被用来加密一个明文字母。第一个密钥加密明文的第一个字母，第二个密钥加密明文的第二个字母等等。在所有的密钥用完后，密钥又再循环使用，若有20个单个字母密钥，那么每隔20 个字母的明文都被同一密钥加密，这叫做密码的周期。在经典密码学中，密码周期越长越难破译，使用计算机就能够轻易破译具有很长周期的代替密码。 凯撒密码就是单表代替密码，它的每一个明文字符都由其右边第3个（模26）字符代替（A由D代替，B由E代替,W由Z代替,X由A代替，Y由B代替，Z由C代替）。 单表代替密码是很容易破译的，因为它没有把明文的不同字母的出现频率掩盖起来。可以使用统计攻击。 令26个字母分别对应于整数0～25，a=1，b=2……y=25，z=0。 凯撒加密变换实际上是 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，叫密钥。比如：data security对应数据序列4，1，20，1，19，5，3，21，18，9，20，25，当k=5时，得密文序列9，6，25，6，24，10，8，0，23，14，25，
常用密码表
【基本字母表】 ┃01┃02┃03┃04┃05┃06┃07┃08┃09┃10┃11┃12┃13┃ ┠--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--┨ ┃A ┃B ┃C ┃D ┃E ┃F ┃G ┃H ┃I ┃J ┃K ┃L ┃M ┃ ====================================================== ┃14┃15┃16┃17┃18┃19┃20┃21┃22┃23┃24┃25┃26┃ ┠--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--╂--┨ ┃N ┃O ┃P ┃Q ┃R ┃S ┃T ┃U ┃V ┃W ┃X ┃Y ┃Z ┃ ================ 〖QWE加密表〗 ┃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 ┃ ┠-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-┨ ┃Q┃W┃E┃R┃T┃Y┃U┃I┃O┃P┃A┃S┃D┃F┃G┃H┃J┃K┃L┃Z┃X┃C┃V┃B┃N┃M┃ --------其实QWE加密可以表示成这种形式; --------(a,q,j,p,h,i,o,g,u,x,b,w,v,c,e,t,z,m,d,r,k)(f,y,n)(l,s) --------至于它是什么意思,自己去琢磨. --------至于这种形式比表形式有什么优点,自己去琢磨. 【QWE解密表】 ┃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┃ ┠-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-╂-┨ ┃k┃x┃v┃m┃c┃n┃o┃p┃h┃q┃r┃s┃z┃y┃i┃j┃a┃d┃l┃e┃g┃w┃b┃u┃f┃t ┃ ================ 【电脑键盘表】 ┏!┯@┯#┯$┯%┯^┯&┯*┯(┯)┯_┯+┯|┓ ┃1│2│3│4│5│6│7│8│9│0│-│=│\┃ ┃│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ┃ 1┃Q│W│E│R│T│Y│U│I│O│P│[│]│ ┃7/8/9 -- Tab ┃│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ┃ 2┃A│S│D│F│G│H│J│K│L│;│'│ │ ┃4/5/6 -- Caps Lock ┃│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ ┃
密码学习题
1、字母频率分析法对（单表代换密码）算法最有效。 2、（希尔密码）算法抵抗频率分析攻击能力最强，而对已知明文攻击最弱。 3、重合指数法对（多表代换密码）算法的破解最有效。 4、维吉利亚密码是古典密码体制比较有代表性的一种密码，其密码体制采用的是（多表代换密码）。 期中考试 1.公钥密码体制与对称密码体制相比有什么有点和不足？优点：密钥的分发相对容易；密钥管理简单；可以有效地实现数字签名。缺点：与对称密码体制相比，费对称密码体制加解密速度比较慢；同等安全强度下，费对称密码体制要求的密钥位数要多一些；密文的长度往往大于明文长度。 2. 简述单表代换和多表代换密码的基本思想及其优缺点。答：单表代换密码是指明文消息中相同的字母，在加密时都使用同意固定的字母来代换。单表代替的优缺点优点: 明文字符的形态一般将面目全非缺点: (A) 明文的位置不变; (B) 明文字符相同,则密文字符也相同; 从而导致在密文字符的统计规律之中.形态变但位置不变单表代换即使有大量的密钥，也不能提供足够的安全性，因为密文中残留了大量的明文结构。多表代换密码是以一系列代换表依次对明文消息的字母序列代换的加密方法即明文消息中出现的同一个字母，在加密时不是完全被同一固定的字母代换，而是根据其出现的位置次序用不同的字母代换。优缺点：优点：同一字母在明文序列的位置不同就具有不同的密文，从而可以更好地抵抗统计密码分析；缺点：周期性的多表代换密码降低了安全性. 3. .简述DES与AES的异同：相似之处:二者的轮函数都是由3层构成，非线性层，线性混合层，子密钥异或，只是顺序不同；AES的子密钥异或对应于DES中S盒之前的子密钥异或；AES的列混合运算的目的是让不同的字节相互影响，而DES中的F函数的输出与左边的一半数据相加也有类似的效果；AES的非线性运算是字节代换，对应于DES中唯一的非线性运算S 盒：行移位运算保证了每一行的字节不仅仅影响其他行对应的字节，而且影响其他行所有的字节，这与DES中置换P相似。不同之处:（1）AES的密钥长度（128位、192位、256位）是可变的，而DES的密钥长度固定位56位。（2）DES是面向比特的运算，AES是面向字节的运算。（3）AES的加密运算和解密运算不一致，因而加密器不能同时用作解密器，DES则无此限制。 4简述分组密码设计的安全准则 （1）分组长度和密钥长度（2）混乱扩散（3）非线性度（4）抗差分密码分析强度（5）安全强度的稳定性 5. 简述AES的子密钥生成过程 先判断i是否为4的倍数，若是，则W【i】=W【i-4】异或T（W【i-1】） 否则W【i】=W【i—4】异或W【i-1】， （1）循环移位 （2）将移位结果作为S盒的输入，通过查AES的逆S盒，再输出结果 （3）将上一步结果与第一轮轮常量进行异或运算，输出结果T（W【i-1】） 6．简要说明散列函数的特点？答：H可以应用于任意长度的消息；H产生定长的输出；对任意给定的消息x，计算H（x）比较容易，用硬件和软件均可实现；单向性：又称为抗原像性，对任意给定的消息x，找到满足y不等于x，且H（x）=H（y）的消息x在计算上是不可行的；抗弱碰撞性：又称为抗第二原像性，对任意给定的消息x，找到满足y不等于x，且H（x）
单表代换密码
实验报告 姓名：1111 学号：111111 班级：1111111 日期：111 1 古典密码（单表代换密码） 一、实验环境 1.硬件配置：处理器：Corei5 M 450@ 2.40GHZ,内存2GB，主硬盘 320G 2.使用软件： （1）操作系统：win7 （2）软件工具：Microsoft Visual C++6.0 二、实验设计的相关概念或基本原理 1.单表代换密码的基本原理： 对字母表中的每一个字母用别的字母代换形成密文。明文和密文代换的规则可以是先任选一个易记的单词或短语或一句话作为密钥放在前面，然后从A到X的顺序中剔除前面出现过的字母后依次补在后面，形成代换表。 三、实验内容 根据实验原理的介绍，你先选取一个密钥，创建一个明文信息，编写实现程序，实现加密和解密的操作。 实验流程图：
四、实验总结分析 关键代码： 1.产生代换表： void generate_alphabeta( )//产生代换表 { int i,j; cout<<"请先输入密钥句子,至少为1个字符,最多100个字符，且第一个字符必须是小写字母:"< int pos=0;//指示填充位置 int tag=1;// alphabeta[0] =miyue[0];//填充第0个位置 for(i=1;i 摩尔斯电码由点（.）嘀、划（-）嗒两种符号按以下原则组成： 1，一点为一基本信号单位，每一划的时间长度相当于3点的时间长度。 2，在一个字母或数字内，各点、各划之间的间隔应为两点的长度。 3，字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的长度。 Atbash码凯撒码字码+摩尔斯电码QWE码键盘码 z d 1 A .- q 1 2 3 y e 2 B -... w __ abc def x f 3 C -.-. e w g 4 D -.. r 4 5 6 v h 5 E . t ghi jkl mn o u i 6 F ..-. y t j 7 G --. U 7 8 9 s k 8 H .... I pqrs tuv wxy z r l 9 I .. o q m 10 J .--- p p n 11 K -.- a o o 12 L .-.. s n p 13 M -- d m q 14 N -. f l r 15 O --- g k s 16 P .--. h j t 17 Q --.- j i u 18 R .-. k h v 19 S ... l g w 20 T - z f x 21 U ..- x e y 22 V ...- c d z 23 W .-- v c a 24 X -..- b b b 25 Y -.-- n a c 26 Z --.. m 密匙3 1 .---- 2 ..--- 3 ...-- 4 ....- 5 ..... 6 -.... 7 --... 8 ---.. 9 ----. 0 ----- ? ..--.. / -..-. () -.--.- - -....- . .-.-.- 一、实验目的 1、利用C语言编程实现多表代换加密与解密 2、深入理解多表代换密码原理 二、实验题目 多表代换密码 要求：输入密钥字、明文，得密文，输入密文，得明文 明密文是26个小写英文字母组成的字符串。 三、算法与编码 算法： S1：输入密钥字、明文 S2：将密钥字与明文字符串数组转换为一维整形数组，进行加密运算S3：加密后再转化为字符串数组 S4：输出密文 S5：输入密文 S6：将密钥字与明文字符串数组转换为一维整形数组，进行解密运算S7：解密后再转化为字符串数组 S8：输出明文 源代码： #include 26个字母的密码表（字母桩） 字母桩的运用 所谓的字母桩，就是由a、b、c、d……这26个字母所组成的桩子。 这些字母也像数字那样，有着非常明确的排列顺序，所以，也是比较常用的一种桩子。 字母桩也像数字桩一样，需要首先用编码把它们转换成具体的东西。 转换的方法也很简单，只要把用相应字母开头的常用而且有具体意义的单词作为编码就可以了。 每个人都可以按自己的习惯对这26个字母进行编码，我们这里给出一套较为常用的字母编码： a —— apple ——苹果 b —— boy ——男孩 c —— cat ——猫 d —— dog ——狗 e —— egg ——鸡蛋 f —— fish ——鱼 g —— girl ——女孩 h —— head ——头 i —— ice ——冰块 j —— jeep ——吉普车 k —— kite ——风筝 l —— lock ——锁 m —— moon ——月亮 n —— net ——网 o —— orange ——橙子 p —— paper ——纸 q —— queen ——女王 r —— rabbit ——兔子 s —— sun ——太阳 t —— tiger ——老虎 u —— umbrella ——雨伞 v —— venus ——维纳斯 w —— watch ——手表 x —— x-ray —— x射线 y —— young ——年轻人 z —— zebra ——斑马 字母桩的应用方法与“定名法”一样，只不过是把数字桩换成了字母桩而已。因为字母桩的数量远少于数字桩，所以，常用于信息量不太大、而串联联想法又不太好用的记忆情况之中，例如记一些比较复杂的简答题。 举例，记忆世界10大著名运河的名字及其所属国家（按运河的长度从长到短的顺序） 一、几种常见密码形式： 1、栅栏易位法。 即把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行，再将下面一行字母排在上面一行的后边，从而形成一段密码。 举例： TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHVAED 解： 将字母分截开排成两行，如下 T E O G S D Y U T A E N N H L N E T A M S H V A E D 再将第二行字母分别放入第一行中，得到以下结果 THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END. 课后小题：请破解以下密码Teieeemrynwetemryhyeoetewshwsnvraradhnhyartebcmohrie 2、恺撒移位密码。 也就是一种最简单的错位法，将字母表前移或者后错几位，例如： 明码表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密码表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC 这就形成了一个简单的密码表，如果我想写frzy（即明文），那么对照上面密码表编成密码也就是iucb（即密文）了。密码表可以自己选择移几位，移动的位数也就是密钥。 课后小题：请破解以下密码 dtzwkzyzwjijujsixtsdtzwiwjfrx 3、进制转换密码。 比如给你一堆数字，乍一看头晕晕的，你可以观察数字的规律，将其转换为10进制数字，然后按照每个数字在字母表中的排列顺序， 拼出正确字母。 举例：110 10010 11010 11001 解： 很明显，这些数字都是由1和0组成，那么你很快联想到什么？二进制数，是不是？嗯， 那么就试着把这些数字转换成十进制试试，得到数字6 18 26 25，对应字母表，破解出明文为frzy，呵呵~ 课后小题：请破解以下密码 11 14 17 26 5 25 4、摩尔斯密码。 翻译不同，有时也叫摩尔密码。*表示滴，-表示哒，如下表所示比如滴滴哒就表示字母U，滴滴滴滴滴就表示数字5。另外请大家不要被滴哒的形式所困，我们实际出密码的时候，有可能转换为很多种形式，例如用0和1表示，迷惑你向二进制方向考虑，等等。摩尔斯是我们生活中非常常见的一种密码形式，例如电报就用的是这个哦。下次再看战争片，里面有发电报的，不妨自己试着破译一下电报 内容，看看导演是不是胡乱弄个密码蒙骗观众哈~由于这密码也比较简单，所以不出小题。 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 0 ----- 1 *---- 2 **--- 3 ***-- 4 ****- 5 ***** 6 -**** 7 --*** 8 ---** 9 ----* 常用标点 句号*-*-*- 逗号--**-- 问号**--** 长破折号-***- 连字符-****- 分数线-**-* 5、字母频率密码。 关于词频问题的密码，我在这里提供英文字母的出现频率给大家，其中数字全部是出现的百分比： a 8.2 b 1.5 c 2.8 d 4.3 e 12.7 f 2.2 g 2.0 h 6.1 i 7.0 j 0.2 k 0.8 l 4.0 m 2.4 n 6.7 o 7.5 p 1.9 q 0.1 r 6.0 s 6.3 t 9.1 u 2.8 v 1.0 w 2.4 x 0.2 y 2.0 z 0.1 词频法其实就是计算各个字母在文章中的出现频率，然后大概猜测出明码表，最后验证自己的推算是否正确。这种方法由于要统计字母出现频率，需要花费时间较长，本人在此不举例和出题了，有兴趣的话，参考《跳舞的小人》和《金甲虫》。 代换类 26英文字母排序 1.A 2.B 3.C 4.D 5.E 6.F 7.G 8.H 9.I 10.J 11.K 12.L 13.M 14.N 15.O 16.P 17.Q 18.R 19.S 20.T 21.U 22.V 23.W 24.X 25.Y 26.Z 培根密码表 第一种方式 A aaaaa B aaaab C aaaba D aaabb E aabaa F aabab G aabba H aabbb I abaaa J abaab K ababa L ababb M abbaa N abbab O abbba P abbbb Q baaaa R baaab S baaba T baabb U babaa V babab W babba X babbb Y bbaaa Z bbaab 第二种方式 a AAAAA g AABBA n ABBAA t BAABA b AAAAB h AABBB o ABBAB u-v BAABB c AAABA i-j ABAAA p ABBBA w BABAA d AAABB k ABAAB q ABBBB x BABAB e AABAA l ABABA r BAAAA y BABBA f AABAB m ABABB s BAAAB z BABBB 摩尔斯电码 1、一点为一基本信号单位，一划的长度=3点的时间长度。 2、在一个字母或数字内，各点、划之间的间隔应为两点的时间长度。 3、字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的时间长度。 特殊符号 同一符号 这是一些有特殊意义的点划组合。它们由二个字母的摩尔斯电码连成一个使用，这样可以省去正常时把它们做为两个字母发送所必须的中间间隔时间。AR：·—·—·（停止，消息结束） AS：·—···（等待） K：—·—（邀请发射信号）（一般跟随AR，表示“该你了”）SK：···—·—（终止，联络结束） BT：—···—（分隔符） 非同一符号 ···—·（我将重新发送最后一个单词） ····（同样） ········（错误） QWE（键盘） Q=A W=B E=C R=D T=E Y=F U=G I=H O=I P=J A=K S=L D=M F=N G=O H=P J=Q K=R L=S Z=T X=U C=V V=W B=X N=Y M=Z 前为密文，后为原文 07N03L 30V 80A 150W N 10N20 10A 200V N 沟道MOS管 10N60 10A 600V 11N80 11A 800V 156W 11P06 60V 9.4A P沟道直插 13N60 13A 600V N 沟道 15N03L 30V 42A 83W N 2N7000 60V 0.2A 0.35W N 2NS 6A60 600V 6A N 6N70 700V 6A N 6P25 250V 6A 70L02 70N06 70A 60V 125W 7N60 600V 7A N,铁 7N70 7A 700V 85L02 8N25 250V ,8A ,同IRF634 95N03 25V 75A 125W 9916H 18V 35A 58W 小贴片，全新 9N60 9A 600V 9N70 9A 700V AF4502CS 内含P沟道，N沟道MOS管各一A04403 30V 6.1A 单P沟道8脚贴片 A04404 30V 8.5A 单N沟道8脚贴片 A04405 30V 6A 3W 单P沟道8脚贴片 A04406 30V,11.5A,单N沟道,8脚贴 A04407 30V 12A 3W 单P沟道,8脚贴片 A04407 30V 12A 3W 单P沟道,8脚贴片 A04408 30V 12A 单N沟道,8脚贴片 A04409 30V 15A P沟道场效应,8脚 A04410 30V 18A 单N沟道8脚贴片 A04411 30V 8A 3W P沟道场效应,8脚 A04413 30V 15A 3W 单P沟道,8脚贴片 A04413 30V 15A 3W 单P沟道,8脚贴片 A04414 30V,8.5A,3WM 单N沟道，8脚 A04418 30V 11.5A N沟道8脚贴片 A04422 30V 11A N 沟道8脚贴片 A04423 30V 15A 3.1W 单P沟道,8脚贴 A04600 内含P沟道，N沟道MOS管各一A0D405 30V，18A，P高压板MOS管贴 A0D408 30V，18A，P高压板MOS管贴 A0D409 60V 26/18A P 高压板MOS 管贴 A0D409 60V 26/18A P 高压板MOS 管贴 对单表代换加密算法的实现和攻击 ——PB09210277 阮琪森 一、 单表代换加密算法的实现 1. 对单表代换加密算法的理解。 单表代换加密算法是传统对称加密算法的一种，它主要是通过输入的密钥建立一个明文字符和密文字符的映射表来实现加密。它的密钥空间为26！，因此它相对于Caesar 密码在抗穷举攻击方面有了很大的改进。但是在抗频率统计攻击方面就显得很脆弱，只要密文的长度足够，就可以轻易地进行唯密文攻击。 2. 单表代换加密算法的设计。 如上图所示，加密者先输入密钥key ，用算法检查key 是否符合规范，比如说不能重复，而且密钥要有26个字符。然后根据密钥，把密钥中的字符和明文中存在的字符26个字母一一对应起来，即建立代换表。然后输入明文plaintext ，利用代换表把明文中的字母代换成代换表中相应的字母，从而生成密文。 解密时，输入密钥建立代换表，然后像加密一样，把密文中的字母代换成代换表中相应的字母，从而再现明文。 3. 程序设计及实现。 程序设计中对输入变量的要求： 密钥key ：是26个英文字母的排列， 明文plaintext ：要求明文中只能有26个字母出现，不能有其他符号包括空格，大小写不限，长度不限，可从键盘输入，也可从txt 文件读入。 密文ciphertext ：全部用大写字母，只能有26个字母出现，不能有其他符号包括空格，长度不限，可从键盘输入，也可从txt 文件读入。 int main(int argc,char *argv[]) main()为主函数，为程序入口，负责让用户选择加密/解密功能； int Encryption(void ) Encryption()为加密子函数，负责让用户输入密钥key 和明文plaintext ，并调用子函数check()对密钥进行检查。然后用密钥建立代换表replace ，最后用代换表对明文进行加密并输出。输出有两种方式，一是直接显示在屏幕上，二是除了显示在密钥key 密文ciphertext 密钥key 明文plaintext 密钥检查 加密代换 建立代换表 建立代换表 解密代换 密文ciphertext 明文plaintext 单表代换加密算法设计 代表代换解密算法设计 摩斯密码对照表 ·摩斯密码，顾名思义就是附有长音以及短音的组合而成的「双音信号」。就算是没有通讯器材，镜子反射、怀炉、烟火也可以传达信号喔！只要有两个或以上的人会摩斯密码就可以通讯了! ·不过摩斯密码除了要细心学习之外，也要有耐心等对方的回应。摩斯密码的使用法请照下列的国际摩斯密码符号栏表。 在通讯前一定要加上这个信号如果通讯途中发生错误，要先发出这个信号，再传送正确讯号。通讯结束时，一定要加上这个信号 －。－。－。。。。。。。。。－。 ·解释:－代表长信号，。代表短信号 ·国际标准摩斯密码 Numerals 数字 1 。－－－－ 2。。－－－ 3 。。。－－ 4 。。。。－ 5 。。。。。 6 －。。。。 7 －－。。。 8 －－－。。 9 －－－－。 0 －－－－－ Alphabet 字母 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--。。 逗号。-。-。- 句号--。。-- 求救（SOS）。。。---。。。 等（wait）。-。。。 走（go）。-。 ILU （I love you） . . . - . . . . - FUCK . . - . . . - - . - . - . - I love paipai .. .-.. --- ...- . .--. .- .. .--. .- .. B L wang dao -... .-.. .-- .- -. --. -.. .- --- 摩斯密码 摩斯密码，又称摩尔斯电码是一种时通时断的信号代码，通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。它由美国人Alfred Vail发明，当时他正在协助Samuel Morse 进行摩尔斯电报机的发明( 1835年 )。摩尔斯电码是一种早期的数字化通信形式，但是它不同于现代只使用零和一两种状态的二进制代码，它的代码包括五种：点，划，每个字符间短的停顿，每个词之间中等的停顿，以及句子之间长的停顿。 摩尔斯电码的历史 最早的摩尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词，需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。虽然摩尔斯发明了电报， 第二章 古典密码学 第二章 古典密码学 第二章 古典密码学 第二章 古典密码学 第二章 古典密码学莫尔斯电码摩尔斯电码各类密码表全
多表代换密码
26个字母的密码表
几种常见的密码形式,叫你如何为自己的信息加密
密码表
管代换表
实现单表代换加解密并对其攻击
摩斯密码对照表
2.5_多表代替密码的分析
第五节
多表代替密码的分析
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在多表代替密码中,相同的明文字母也许加 单表代替密码之所以容易被攻击, 是因为除 密成不同的密文字母，而相同的密文字母也 了字母的名称改变以外，特性没有发生变化。 许是不同的明文字母加密得到的。 明文的统计特性通过多个表的作用而被隐蔽起来
对于周期多表代替密码, 假如 我们已知其密钥字长为d，则 可将密文按列写成 d 行。
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c1, cd +1, c2d +1,...... c2 , cd +2 , c2d +2 ,...... .............................. cd , c2d , c3d ,.........
(2.21)
这样，(2.21)中每一行又都是单表代替密码。由于单表代替密码 是可破译的, 所以在具有一定量的密文的条件下，周期多表代替 密码也是可破译的， 其方法就是将周期多表代替密码转换成单表 代替密码进行破译。
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这么简单就解决了吗？？？ 经过这种转换后的单表代替密码的破译比 破译一般的单表代替密码要难得多！ 这是因为每一行虽然是由同一个代替表加密而成的, 但 其明文却不是有意义的明文, 其文字跟随规律被打乱。
下面, 我们首先要给出识别周期多表代替密码和确 定密钥字长度d（即确定密钥数）的方法。
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识别周期多表代替密码的参数
统计一个周期多表代替密码加密的密文中各密文字 母出现的频率就会发现, 密文字母出现的频率分布的峰 值和谷值（即最大的频率和最小的频率） 没有明文字 母的概率分布那样凸现，而且密钥字越长, 分布就越平 坦。
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