密码学作为保障信息安全的关键学科,其经典加密方式在历史长河中发挥了重要作用。在当今数字化时代,数据安全愈发重要,了解密码学中的几种加密方式很有必要。早期的替换加密,通过将明文中的字符替换成其他字符来隐藏信息,像凯撒密码便是替换加密的典型代表。还有置换加密,它是重新排列明文字符的顺序来达到加密目的。随着技术发展,对称加密和非对称加密登上舞台。对称加密使用相同密钥进行加密和解密,效率高;非对称加密则有公钥和私钥,安全性更强,广泛应用于网络通信等领域。
凯撒密码:
在密码学中,凯撒密码,是一种最简单的加密技术。它是一种替换加密的技术,将明文中所有字母都在字母表上向前(或向后)按照一个固定数目进行偏移后,被替换成密文。
案例:
明文:dianzan
密钥:a=c
因为密钥是用于解出明文的,所以为得到密文,我们将每个字母向前移两位。
密文:bgylxyl
维吉尼亚密码
维吉尼亚密码是在凯撒密码基础上产生的一种加密方法,由一些偏移量不同的恺撒密码组成。下图为维吉尼亚密码表(另外,维吉尼亚密码必须有一个密钥,这个密钥由字母组成,最少一个,最多可与明文字母数量相等)
首先,密钥长度需要与明文长度相同,如果少于明文长度,则重复拼接直到相同。
案例:
明文:dianzan密钥:guanzhu对于明文的第一个字母d,对应密钥的第一个字母g,于是使用表格中g行字母表进行加密,得到密文第一个字母j。类似地,明文第二个字母为i,在表格中使用对应的u行进行加密,得到密文第二个字母c。以此类推,可以得到:
密文:icaayhh维吉尼亚密码只对字母进行加密,不区分大小写,若文本中出现非字母字符会原样保留。如果输入多行文本,每行是单独加密的。
栅栏密码
栅栏密码,就是把要加密的明文分成N个一组,然后把每组的第1个字连起来,形成一段无规律的话。案例:明文:guanzhudianzan我们现在将明文分成两组
guanzhu
dianzan
密文:gduiaannzzhaun
摩斯密码
摩斯密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。
电码表: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 --** 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 -**-*
棋盘密码
棋盘密码是将25个字母放入一个5×5矩阵中,(通常会将I,J放在同一个格中,或改进为6×6的矩阵,加入10个数字)分别将横向和纵向用1-5代替,就得到我们的密文。
案例:
明文:guanzhu
密文:22、45、11、33、55、23、45
跨棋盘密码
跨棋盘密码的加密方式是通过两组秘钥生成的一张密码表进行加密。而两组密钥通常是由26个不规则排序的字母和两个数字组成。
如下表所示,我们在第一行空出了密钥数字的位置,剩余字母密钥顺序继续排列。
秘钥:abcdefghigklmnopqrstuvwxyz、2,5
案例:
明文:guanzhu
密钥:秘钥:abcdefghigklmnopqrstuvwxyz、2,5
密文:8、52、0、25、57、9、52
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