【实验目的】

熟练掌握多表古典密码简单乘法加密算法原理及实现和应用。

【知识点】

乘法密码编码

【实验原理】

1.乘法密码原理

乘法密码是简单代替密码的一种。需要预先知道消息元素的个数，加密的过程其实是相当于对明文消息所组成的数组下标进行加密，然后用明文消息中加密后位置所对应的明文字符代替。

2.加密过程：

设明文消息元素个数为n，密钥为k。密钥k在选取的时候应满足两个条件：（1）0<k<n（2）k与n互素设明文消息为M，消息元素为m;则密文消息为C，密文元素为c=mk mod n;3.解密过程：首先要得到解密密钥，就是要求得加密密钥k模n的逆元；具体求法为kmod n=1；然后计算m=c* mod n即可得到明文消息M。举例说明如下：英文字母有26个，即n=26;1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26M=m[26]={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 };选取密钥k=5；现在对hello进行加密:hello所对应的数组为[8,5,12,12 15]；由于85（mod 26）=40（mod）26=14；依次类推，可得到加密后的数组为[14,25,8,8,23]；对应的密文消息就是nyhhw。现在开始对nyhhw解密：首先要求得解密密钥;于521(mod 26)=105(mod26)=1;所以=21;nyhhw所对应的数组为[14,25,8,8,23];由于1421(mod26)=294(mod26)=8;依次类推，可得到解密后的数组为[8,5,12,12 15];对应的明文消息就是hello。对应的数学表达方式如下：明文：=M{ 英文字符号串}，转换为m{数字串}，记录数字个数n密钥：=k取小于n并且与n互为素数的正整数加密c(i)：=[ mk mod n]解密m(i)：=[ kmod n=1，求得k后，m=cmod n，再将m转换为英文字母串输出]

【软件工具】

操作系统：

Centos7

其他：Python3

【实验目标】

查看乘法密码的源码，执行程序，并使用乘法密码进行加密和解密，分析安全性。

【实验步骤】

查看乘法密码的源码。

可以在系统中打开文档进行代码的查看在Linux系统命令行中输入vi/root/cryptography/Multiplication.py，系统显示出来代码：

5查看完毕后，输入:q退出查看，之后对这段代码进行验证，输入以下代码查看到目录下有个Multiplication.py文件。输入命令

python3 Multiplication.py执行程序。

进行测试程序是否能实现乘法密码加密，得到所要的密文，选择要被加密的明文：ouhnkdawfe。程序中已经规定好了秘钥，所以不需要再次输入秘钥，回车后，它会根据所输入的密钥加密成对应的密文，不同的密钥，加密出来的密文也是不同的。输入明文ouhnkdawfe。

进行测试程序是否能实现乘法密码解密，得到所要的明文，根据所输入的密钥加密成对应的密文，不同的密钥，解密出来的密文也是不同的。输入密文ymznghaids。

安全性分析乘法密码的密钥空间大小只有26个密钥，算法的安全性较凯撒密码稍有提高，但是仍很容易对密码进行破解。不妨暴力一个一个破解（有兴趣的可以修改代码，让其自动破解）