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标题: 凯撒密码加解密过程与破解原理 [打印本页]

作者: 羊蹓狼 时间: 2024-7-10 14:07
标题: 凯撒密码加解密过程与破解原理
目录

凯撒密码（英语：Caesar cipher），或称凯撒加密、凯撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技能。凯撒密码是一种替换加密技能，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时间，所有的字母被替换，比如A将被替换成D，B变成E，以此类推。
无规律的加密过程

使用密文字母表，这种表格的字母（可能）是无规律的、随机的。加解密双方都必要拿到密文字母表。
举例：
假设我们通信时只使用26个英文字母（不区分大小写）

（密文字母表的顺序可以随机摆放）

当你需要加密的明文：I LOVE YOU
拿着密文字母表，对照着密文字母表映射就可以了。
变成的密文： L ORYH BRX
拿着密文字母表，对照着密文字母表解密就可以了。

复制代码

无规律的解密过程——破译

原理：

考虑英文字母的使用频率规律，尝试用高频映射高频；
联合排除法。

现实案例：
TODO
有规律的加密过程

就是字母表向左或向右移动多少位，用一个图表示，方便理解：

用两个圆纸盘写好26个字母，相互叠起来，
外面的圆盘代表明文，
内部的圆盘代表密文，
在初始阶段，外A —— 内A，外B —— 内B，...都要一一对应上。

比如，向右移动3位，外A —— 内D 。
用表格表示：

比如说：

当你需要加密的明文：I LOVE YOU
你的加密方式，向右移动3位：
变成的密文： F IRYH BRX

复制代码

加密只必要注意两个点：

偏移方向
偏移量

有规律的解密过程——破译

我们知道明文就是通过偏移方向+偏移量进行加密，那么假如是破译者，怎么能知道加密时使用了什么偏移量？
比如说给你一段使用凯撒加密过的文本，你怎么解密出来？
Prqd Olvd Lq Iudqfh
破译原理：

统计出现最高频的字母；
用凯撒密码编写的密文，字数越多就越容易破译；
要猜出字母究竟位移了多少位，要考虑英文字母的使用频率规律，尝试用高频映射高频。
当然还可以暴力破解，毕竟只能位移1-25次，那就1-25位移全部罗列出来，哪个结果最像人写的，就是正确的。

练习：

统计
我使用在线工具：https://uutool.cn/str-statistics/
映射
参考下面的字母高频使用表格：
英文字母按使用频率从高到低排序，第一位是e、第二位是t,...

q——e ，本身用圆盘计算了一下，向右位移14次，尝试解密：Bdcp Axhp Xc Ugpcrt ，看着不对。
...
d——e ，本身用圆盘算了一下，向右位移25次，尝试解密：Prqd Olvd Lq Iudqfh ，看着不对。
d——t ，本身用圆盘算了一下，向右位移16次，尝试解密：Zban Yvfn Va Senapr ，看着不对。
d——a ，本身用圆盘算了一下，向右位移3次，尝试解密：Mona Lisa In France ，恭喜！看着对了。
过程可以使用在线工具：http://www.atoolbox.net/Tool.php?Id=778

练习

请破解：

RD IJFW OJSSD
QTANSL DTZ NX XT JFXD.
YMJWJFWJXTRFSD YMNSLX YT QTAJ FGTZY DTZ!
IT DTZ PSTB N QTAJ NY BMJS DTZ IFDIWJFR FSI DTZ YMNSP ST
TSJ NX BFYHMNSL?
IT DTZPSTB N QTAJ YMJ BFD DTZW JDJX XUFWPQJ BMJS DTZ
YJQQ F KZSSD XYTWD?
IT DTZ PSTB YMFY N QTAJ YMJ XMFUJ TK DTZW JFWX?
IT DTZ PSTB N QTAJ YT BFYHM DTZ XQJJU?
N HTZQI LT TS FSI TS.
NFR YMJWJ BNYM DTZ, QTANSL DTZ.
KWTR JIINJ

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