网络安全凯撒密码的计算方法。(凯撒密码计算过程)
网络安全凯撒密码的计算方法。(凯撒密码计算过程)
凯撒密码关键的是密匙，密匙也就是一个数字，比如说密匙是1，那对英文单词book这个单词加密，结果就是相应的每个字母在字母表中的序号减去1，比如b在英文单词里排第二位，那加密后就是a,o加密后就是n,依此类推，book加密后就是annj,解密时每个字母的顺序号加1，所对应的字母就是密文。
直接把每个字母往后推三位
出来的就是密文了
即
明文：COMPUTERSYSTEM
密文：FRPSXWHUVBVWHP
而解密时 只需要把密文每个字母前推3位（推三位这是标准的凯撒密码 加密时不一定推三位 这时只要统计各字母出现的频率便很容易解开）
1、首先通过把字母移动一定的位数来实现加密和解密。明文中的所有字母都在字母表上向后按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。
2、在使用凯撒密码时需要将自己想加密的内容写下来，加密时需要通过字母加密，则写加密内容时需将内容用英文表达或用汉语拼音表达。
3、然后确定偏移方向和偏移度，即向前还是向后偏移，以及偏移的位数，都是向后偏移度为3，则A—D，B—E，下面就以该加密条件进行加密。
4、将每一个字母都一一加密后按照原来的顺序写下，则完成了加密，密文的内容无法直接看出。在加密过程中若某些字母后没有字母了，则可以从头数起，即采用上述加密条件，则X—A，Y—B，Z—C。
5、若想对密文进行解密，则需找到正确的偏移方向已经偏移量，这样才能成功解密。以上就是凯撒密码的方法，这个方法可含蓄表达一些不好直接表达的内容。
这里有方法，自己看吧，比较多，呵呵
[凯撒介绍]
凯撒密码（kaiser）是罗马扩张时期朱利斯"凯撒（Julius Caesar）创造的，用于加密通过信使传递的作战命令。它将字母表中的字母移动一定位置而实现加密。
[加密原理]
凯撒密码的加密算法极其简单。其加密过程如下：
在这里，我们做此约定：明文记为m，密文记为c，加密变换记为E(k1,m)（其中k1为密钥），解密变换记为D(k2,m)（k2为解密密钥）（在这里k1=k2,不妨记为k）。凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换：
c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）
同样，解密过程可表示为：
m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数）
对于计算机而言，n可取256或128，m、k、c均为一个8bit的二进制数。显然，这种加密算法极不安全，即使采用穷举法，最多也只要255次即可破译。当然，究其本身而言，仍然是一个单表置换，因此，频率分析法对其仍是有效的。
[加密算法]
我们预定义基本字符个数为 #define MAX 128
凯撒加密函数可以表示为
[Copy to clipboard]
CODE:
char cipher(char plain_char, int key)
{
return (plain_char + key) % MAX;
};
凯撒解密函数：
[Copy to clipboard]
CODE:
char decipher(char cipher_char, int key)
{
return (cipher_char - key + MAX) % MAX;
};
加密后，原所有的ASCII码偏移key位，解密则移回key位。
如果要对一个文本文件进行加密，则只要依次逐个字符逐个字符地读取文本文件，进行加密后，逐个字符逐个字符写入密文文本文件中，即可：
[Copy to clipboard]
CODE:
FILE *fp_plaintext;
FILE *fp_ciphertext;
char plain_char;
... ...
while((plain_char=fgetc(fp_plaintext))!=EOF)
{
fputc(cipher(plain_char,key),fp_ciphertext);
}
对文件的解密也同样方法。
[破解原理]
一篇包含字符的英文文章，其各ASCII码字符出现，都有一定的频率，下面是对Google上随意搜索到的英文文章进行分析的结果，见表：
QUOTE:
=================================================
FileName : 01.txt
[1] 32: times:204
[2] 101:e times:134
[3] 116:t times:91
[4] 105:i times:87
[5] 111:o times:77
[6] 108:l times:75
[7] 97:a times:75
[8] 110:n times:69
[9] 10:
times:67
[10] 115:s times:63
=================================================
FileName : php.si.source.txt
[1] 32: times:576
[2] 101:e times:162
[3] 115:s times:153
[4] 110:n times:141
[5] 114:r times:138
[6] 105:i times:135
[7] 10:
times:134
[8] 116:t times:129
[9] 42:* times:116
[10] 111:o times:103
=================================================
FileName : work.txt
[1] 32: times:51322
[2] 101:e times:30657
[3] 116:t times:23685
[4] 97:a times:19038
[5] 111:o times:17886
[6] 105:i times:16156
[7] 110:n times:15633
[8] 114:r times:15317
[9] 115:s times:15226
[10] 104:h times:12191
=================================================
FileName : 02.txt
[1] 32: times:299
[2] 101:e times:217
[3] 110:n times:136
[4] 105:i times:133
[5] 111:o times:124
[6] 116:t times:116
[7] 97:a times:110
[8] 115:s times:98
[9] 114:r times:92
[10] 108:l times:82
=================================================
FileName : 03.txt
[1] 45:- times:404
[2] 32: times:394
[3] 101:e times:237
[4] 116:t times:196
[5] 114:r times:173
[6] 97:a times:163
[7] 105:i times:161
[8] 110:n times:153
[9] 111:o times:142
[10] 115:s times:129
=================================================
FileName : 04.txt
[1] 32: times:326
[2] 101:e times:179
[3] 116:t times:106
[4] 105:i times:101
[5] 111:o times:96
[6] 110:n times:94
[7] 97:a times:92
[8] 115:s times:78
[9] 100:d times:61
[10] 114:r times:60
=================================================
FileName : 05.txt
[1] 32: times:441
[2] 101:e times:191
[3] 111:o times:151
[4] 116:t times:120
[5] 97:a times:112
[6] 110:n times:108
[7] 105:i times:91
[8] 114:r times:84
[9] 117:u times:79
[10] 115:s times:79
有此分析可知，一篇英文文章中，出现较高频率的两个字符是 ' ' (空格) 和 'e'，而且它们的ASCII码分别是32和101，差值是69。
既然凯撒密码利用的是单表替换的一种简单加密算法，所以，我们的主角， ' ' 和 'e' ，在解密后，依然会保持相同的ASCII码差值，69。
|c1 - c2| = |'e' - ' '| = |101 - 32| = 69
|m1 - m2| = | ((c1 + k) mod 256)-((c2 + k) mod 256)| = |c1 - c2| = |'e' - ' '| = 69
现在可以得到破解凯撒密码的原理了，我们统计一片经过凯撒加密的密文字符信息，在出现频率较高的字符里面寻找差值是69的2个字符，这两个必定是 ' ' 和 'e' 字符的加密字符，计算偏移量（既密钥key），通过解密运算，还原出明文。
[破解算法]
任何一片英文加密后的密文，我们统计出所有字符的个数：
[Copy to clipboard]
CODE:
#define MAX 128
... ...
FILE *fp_ciphertext;
char cipher_char;
int i; //密文文件长度，包含多少字符
unsigned int size_file=0; //申明num数组，存储各个ASCII字符在密文中出现的个数
num[MAX];
... ...
for(i = 0;i MAX; i++) //初始化num数组中的值
num[i] = 0;
... ...
while((cipher_char=fgetc(fp_ciphertext))!=EOF)
{
num[cipher_char]++;
size_file++;
}
统计出现最多次数的字符，定义#define GETTOP 10，统计最多的前10位字符：
[Copy to clipboard]
CODE:
//统计前10位
#define GETTOP 10
... ...
int temp,i,j;
int maxascii[GETNUM]; //申明maxascii数组，存储统计出的概率前10位的字符ascii码
int maxtimes[GETNUM]; //申明maxtimes数组，存储统计出的概率前10位的字符的出现次数
... ...
for(i=0;iGETTOP;i++)
{
temp=0; //临时变量temp里面来存储出现最多次数的字符的ascii码
for(j=1;jMAX;j++) //依次比较所有的字符次数，获得最多字符的ascii码
{
if(num[j]=num[temp])
temp=j;
}
maxascii[i]=temp; //把出现最多次数字符的ascii存储到相应的maxascii数组中
maxtimes[i]=num[temp]; //把最多次数字符的出现次数存储到相应的maxtimes数组中
num[temp]=0; //把最多次数字符的次数赋值成0，
//进行循环运算，同样的算法，第二次循环得到的值，肯定是出现第二多的字符
//避免了对256或128个字符进行排序的复杂运算
//当年我用汇编编写成绩排序的程序时，也用这套排序算法:-)
}
找出出现最多字符中，ASCII码差别是69的两个字符，计算出密钥key的长度：
[Copy to clipboard]
CODE:
for(i=0;iGETTOP;i++)
{
for(j=0;jGETTOP;j++)
{
if((max[i]-max[j])==69)
{
key=(max[j] - 32 + MAX ) % MAX;
printf("Key : %d\n",key);
break;
}
}
}
既然得到了密钥长度，算完成了对凯撒密码的破解了，那就进行解密吧，大功告成！
恩~ 你都给了明文和密钥…不知道你还要什么方法啊？
如果你不知道凯撒，可以去百度一下，我给你简单说一下吧~
英文26个字母（不分大小写）可以由数字01~26来代替（有人也用00~25来代替，不过不常见~）
凯撒全称叫凯撒位移加密法，顾名思义啊~
比如A是01，你用n=4加密之后就是01+4=05，05在字母表里是E，所以A加密之后就是E~
CHINA用n=4加密之后就是GLMRI~ 明白没？
对了，需要说明一下，上面举的例子是字母表向右移动4位，n=4也可以理解为向左移动4位，那么CHINA加密之后就变成YDEJW~ 不过不用担心，一般情况下都是向右移的，当然也不排除某些变态向左移（强烈鄙视这种人！！！）…
恩~ 废话说了好多，给你密文吧~说明一下，我是用01~26和右移的方法加密的~
Glmri Girwvep Vehms erh XZ Yrmzivwmxc~ 完毕~（我加的有点快，不保证全对，你自己检查一下哈~）
再补一句，字母表可以循环用的，比如Z用完了就回到ABC…，这时候A就相当于27~ 明白否？
嘿嘿… 我腹黑一下下~ 如果你想用密码去虐一个人的脑细胞的话，推荐你用00~25和左移的方法，保证他能死至少一半的脑细胞~
嘿嘿嘿嘿……
