密码学（范明钰）2.1-古典密码之手工密码.pdfVIP

密码学基础 范明钰 信息安全研究中心 本科 2015 年密码学基础 要点 •上次作业讲评 •古典密码基础 •手工密码编码 本科 2015 年密码学基础 再论古典密码  虽然许多古典密码已经经受不住现代手段的攻击，但 是它们在密码发展史上具有不可磨灭的贡献，古典密 码思想至今仍被广泛运用  密码学是隐蔽战线上富有生气的研究领域，不仅涉及 到秘密，其本身也隐蔽于秘密中，几乎就是秘密的科 学  密码学涉及面宽，系统而公开文献少，也缺乏实质的 内容 本科 2015 年密码学基础 主要内容 •古典密码学 •手工密码：代替和置换  单表代替密码及其破译  对抗频率分析的办法 •机械密码  原理  破译 本科 2015 年密码学基础 经典加密技术  代替（Substitution）  明文 内容的表示形式改变，内容元素之间相对位置不变  明文字母用密文中对应字母代替  置换 （Transposition or Permutation）  明文 内容元素的相对位置改变，内容的表示形式不变  乘积密码（Product Ciphers）  多个加密技术的叠加  几个约定：  小写字母表示明文，大写字母表示密文  加密时通常舍弃标点、空格（普通文本中17-18%是空格， 频率太高，会泄露信息） 手工密码 现代密码 单表代 多表代 学(对称与 量子密码 机械密 替 替 非对称密 学 码) 代替：明文中的每一个字符被替换成密文中的另一个字符。接 收者对密文做反向替换就可以恢复出明文  代替密码：单表代替密码、多表代替密码  置换密码：单置换移位密码、多置换移位密码 本科 2015 年密码学基础 代替密码的定义及分类 单表代替  按固定公式（加法、乘法、仿射）的单表代替  任意单表代替  单表代替举例 e x a m p l e t e n o x f t 本科 2015 年密码学基础 置换 每个置换都可 用一个 特点是仅有一个发方和 又称换位。明文的字 置换矩阵E 来表示。