应用密码学——古典密码

替代密码

单表替代

每个字母对应的密文字母固定。

1. 一般单表替代
   密钥空间n = 26！
2. 移位密码
   凯撒密码就是密钥为3的移位密码。
3. 仿射密码
   加密：k1*m + k0 (mod 26)
   要求k1与26互素，避免出现多个明文对应同样的密文。
4. 密钥短语密码
   密钥是一个短语（单词），写在替代表最前端，整张替代表去掉所有重复字母。

多表替代

1. 维吉尼亚密码
   a-z用0-25编号，明文对应数字按位加上密钥（长度不够就循环使用）对应数字mod26，得到的数字译成字母就是密文。
2. 希尔密码
   密钥是一个n*n矩阵，将明文分为长度为n的组，密钥矩阵乘上每个分组矩阵，结果mod26得到密文对应矩阵，按原顺序拼成完整密文。
3. 一次一密密码
   难以做到。
4. Playfair密码
   基于一个5*5方格。
   密钥去除重复字母按行从左上开始填入，具体类似于密钥短语密码填替换表的方法。i和j填在同一格。
   明文两个分为一组。遵循下述复杂规则：

• 若两字母同行，分别加密为右侧紧邻字母。
• 若两字母同列，分别加密为下方紧邻字母。
• 若不同行不同列，分别加密为由两字母确定的矩形的同行字母。
• 若两字母相同，则在两字母中间插入一个事先约定的字母，按上述规则处理。
• 若明文长度为奇数，在末尾插入事先约定字母。
• 上下边界、左右边界进行循环。

置换密码

周期置换密码

给出一个置换密钥Π，按密钥长度将明文分组，每一组按照密钥进行置换后按顺序拼成密文。

列置换密码

给出一个置换密钥Π，明文按密钥长度为一行写出，按列执行密钥的置换。

转轮机密码

慢、中、快三个转子，慢端输入明文，快端输出密文。每次按键，快端向下移动一个位置，26次后中端移动，中端移动16次后慢端移动。加解密双方需要使用同样的转轮机。