除了摩斯密码以外还有哪些常见的密码系统 (希尔密码转换器)

2023-03-04 5:45:08 密码用途 思思

除了摩斯密码之外,还有波雷费密码、四方密码、三分密码、adfgvx密码、仿射密码等很多种。密码是一种用来混淆的技术,它希望将正常的(可识别的)信息转变为无法识别的信息。当然,对一小部分人来说,这种无法识别的信息是可以再加工并恢复的。

替代密码的替代密码的分类

根据密码算法加解密时使用替换表多少的不同,替代密码又可分为单表替代密码和多表替代密码。

单表替代密码的密码算法加解密时使用一个固定的替换表。单表替代密码又可分为一般单表替代密码、移位密码、仿射密码、密钥短语密码。

多表替代密码的密码算法加解密时使用多个替换表。 多表替代密码有弗吉尼亚密码、希尔(Hill)密码、一次一密钥密码、Playfair密码。 单表替代密码对明文中的所有字母都使用一个固定的映射(明文字母表到密文字母表)。设A={a0, a1,…, an-1}为包含了n个字母的明文字母表;

B={b0, b1,…, bn-1} 为包含n个字母的密文字母表,单表替代密码使用了A到B的映射关系:f:A→B, f ( ai )= bj

一般情况下,f 是一一映射,以保证加密的可逆性。加密变换过程就是将明文中的每一个字母替换为密文字母表的一个字母。而单表替代密码的密钥就是映射f或密文字母表。经常密文字母表与明文字母表的字符集是相同的,这时的密钥就是映射f。下面给出几种典型的单表替代密码。

⒈一般单表替代密码

一般单表替代密码的原理是以26个英文字母集合上的一个置换π为密钥,对明文消息中的每个字母依次进行变换。可描述为:明文空间M和密文空间C都是26个英文字母的集合,密钥空间K={π:Z26→Z26|π是置换},是所有可能置换的集合。

对任意π∈K,定义:

加密变换:eπ(m)=π(m)=c

解密变换:dπ(c) = π-1(c)=m, π-1是π的逆置换。

例:设置换π的对应关系如下:

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

q w e r t y u i o p a s d f g h j k l z x c v b n m

试用单表替代密码以π为密钥对明文消息message加密,然后写出逆置换 ,并对密文解密。

解:以π为密钥用单表替代密码对明文消息message加密,所得

密文消息为: π(m) π(e) π(s) π(s) π(a) π(g) π(e)=dtllqut

一般单表替代密码算法特点:

▲密钥空间K很大,|K|=26!=4×10^26 ,破译者穷举搜索计算不可行,1微秒试一个密钥,遍历全部密钥需要1013 年。

▲移位密码体制是替换密码体制的一个特例,它仅含26个置换做为密钥空间。

密钥π不便记忆。

▲针对一般替换密码密钥π不便记忆的问题,又衍生出了各种形式单表替代密码。

⒉移位密码

明文空间M、密文空间C都是和密钥空间K满足,即把26个英文字母与整数0,1,2,…,25一一对应。

加密变换,E={E:Z26→Z26, Ek (m) = m + k (mod26)| m∈M, k∈K }

解密变换,D={D:Z26→Z26, Dk (c) = c-k (mod26)| c∈C, k∈K }

解密后再把Z26中的元素转换英文字母。

显然,移位密码是前面一般单表替代密码的一个特例。当移位密码的 密钥k=3时,就是历史上著名的凯撒密码(Caesar)。根据其加密函数特 点,移位密码也称为加法密码。

⒊仿射密码

仿射密码也是一般单表替代密码的一个特例,是一种线性变换。仿射密码的明文空间和密文空间与移位密码相同,但密钥空间为 K={(k1,k2)| k1,k2∈Z26,gcd(k1,26)=1}

对任意m∈M,c∈C,k = (k1,k2)∈K,定义加密变换为 c = Ek (m) = k1 m +k2 (mod 26)

相应解密变换为: m = Dk (c) = k1 (c-k2) (mod 26)

其中,K1 k1=1mod26 。很明显,k1=1时即为移位密码,而k2=1则称为乘法密码。

⒋密钥短语密码

选用一个英文短语或单词串作为密钥,去掉其中重复的字母得到一个无重复字母的字符串,然后再将字母表中的其它字母依次写于此字母串后,就可构造出一个字母替代表。当选择上面的密钥进行加密时,若明文为“china”,则密文为“yfgmk”。显然,不同的密钥可以得到不同的替换表,对于明文为英文单词或短语的情况时,密钥短语密码最多可能有26!=4×1026个不同的替换表。 单表替代密码表现出明文中单字母出现的频率分布与密文中相同, 多表替代密码使用从明文字母到密文字母的多个映射来隐藏单字母出现 的频率分布,每个映射是简单替代密码中的一对一映射多表替代密码将 明文字母划分为长度相同的消息单元,称为明文分组,对明文成组地进 行替代,同一个字母有不同的密文,改变了单表替代密码中密文的唯一 性,使密码分析更加困难。

多表替代密码的特点是使用了两个或两个以上的替代表。著名的维吉尼亚密码和Hill密码等均是多表替代密码。

⒈维吉尼亚密码

维吉尼亚密码是最古老而且最著名的多表替代密码体制之一,与位移密码体制相似,但维吉尼亚密码的密钥是动态周期变化的。

该密码体制有一个参数n。在加解密时,同样把英文字母映射为0-25的数字再进行运算,并按n个字母一组进行变换。明文空间、密文空间及密钥空间都是长度为n的英文字母串的集合,因此可表示

加密变换定义如下:

设密钥 k=(k1,k2,…,kn), 明文m=(m1,m2,…,mn), 加密变换为:

Ek(m)=(c1,c2,…,cn),

其中ci(mi + ki)(mod26),i =1,2,…,n

对密文 c=(c1,c2,…,cn), 解密变换为:

Dk(c)=(m1,m2,…,mn), 其中 mi=(ci -ki)(mod26),i =1,2,…,n

⒉希尔(Hill)密码

Hill密码算法的基本思想是将n个明文字母通过线性变换,将它们转换为n个密文字母。解密只需做一次逆变换即可。

⒊一次一密密码(One Time Pad)

若替代码的密钥是一个随机且不重复的字符序列,这种密码则称为一次一密密码,因为它的密钥只使用一次。该密码体制是美国电话电报公司的Joseph Mauborgne在1917年为电报通信设计的一种密码,所以又称为Vernam密码。Vernam密码在对明文加密,前首先将明文编码为(0,1)序列,然后再进行加密变换。

设m=(m1 m2 m3 … mi …)为明文,k=(k1 k2 k3 … ki …)为密钥,其中mi,ki ∈(0,1), i≥1, 则加密变换为: c=(c1 c2 c3 … ci …) ,其中ci = mi Aring; ki , i≥1,

这里为模2加法(或异或运算)

解密变换为:

m=(m1 m2 m3 … mi …) ,其中mi = ci Aring; ki , i≥1,

在应用Vernam密码时,如果对不同的明文使用不同的随机密钥,这时Vernam密码为一次一密密码。由于每一密钥序列都是等概率随机产生的,敌手没有任何信息用来对密文进行密码分析。香农(Claude Shannon)从信息论的角度证明了这种密码体制在理论上是不可破译的。但如果重复使用同一个密钥加密不同的明文,则这时的Vernam密码就较为容易破译。

若敌手获得了一个密文c=(c1 c2 c3 … ci …) 和对应明文m=(m1 m2 m3 … mi …) 时,就很容易得出密钥 k=(k1 k2 k3 … ki …) ,其中ki = ciAring; mi,i≥1。 故若重复使用密钥,该密码体制就很不安全。

实际上Vernam密码属于序列密码,加密解密方法都使用模2加,这使软

硬件实现都非常简单。但是,这种密码体制虽然理论上是不可破译的,然而

在实际应用中,真正的一次一密系统却受到很大的限制,其主要原因在于该

密码体制要求:

① 密钥是真正的随机序列;

② 密钥长度大于等于明文长度;

③ 每个密钥只用一次(一次一密)。

这样,分发和存储这样的随机密钥序列,并确保密钥的安全都是很因难

的;另外,如何生成真正的随机序列也是一个现实问题。因此,人们转而寻

求实际上不对攻破的密码系统。

⒋Playfair密码

Playfair密码是一种著名的双字母单表替代密码,实际上Playfair密码属于一种多字母替代密码,它将明文中的双字母作为一个单元对待,并将这些单元转换为密文字母组合。替代时基于一个5×5的字母矩阵。字母矩阵构造方法同密钥短语密码类似,即选用一个英文短语或单词串作为密钥,去掉其中重复的字母得到一个无重复字母的字符串,然后再将字母表中剩下的字母依次从左到右、从上往下填入矩阵中,字母I,j占同一个位置。

密码除了摩斯码还有别的吗

如果你问的是电报码,那就还有中文电码,即用四个数字的组合代表汉字,一种无理码,差不多除了死记外无规律可循,现在基本不同了。

其实,如果是电报码,有一种就够了,何必再去发明呢?

如果您问的是密码,介绍几种常见密码形式:

1、栅栏易位法。

即把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行,再将下面一行字母排在上面一行的后边,从而形成一段密码。

举例:盗用阿洗一个例子^^

TEOGSDYUTAENNHLNETAMSHVAED

解:

将字母分截开排成两行,如下

T E O G S D Y U T A E N N

H L N E T A M S H V A E D

再将第二行字母分别放入第一行中,得到以下结果

THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END.

2、恺撒移位密码。

也就是一种最简单的错位法,将字母表前移或者后错几位,例如:

明码表:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密码表:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

这就形成了一个简单的密码表,如果我想写frzy(即明文),那么对照上面密码表编成密码也就是iucb(即密文)了。密码表可以自己选择移几位,移动的位数也就是密钥。

3、进制转换密码。

比如给你一堆数字,乍一看头晕晕的,你可以观察数字的规律,将其转换为10进制数字,然后按照每个数字在字母表中的排列顺序,拼出正确字母。

举例:110 10010 11010 11001

解:

很明显,这些数字都是由1和0组成,那么你很快联想到什么?二进制数,是不是?嗯,那么就试着把这些数字转换成十进制试试,得到数字6 18 26 25,对应字母表,破解出明文为frzy,呵呵~

4、字母频率密码。

关于词频问题的密码,我在这里提供英文字母的出现频率给大家,其中数字全部是出现的百分比:

a 8.2 b 1.5 c 2.8 d 4.3

e 12.7 f 2.2 g 2.0 h 6.1

i 7.0 j 0.2 k 0.8 l 4.0

m 2.4 n 6.7 o 7.5 p 1.9

q 0.1 r 6.0 s 6.3 t 9.1

u 2.8 v 1.0 w 2.4 x 0.2

y 2.0 z 0.1

词频法其实就是计算各个字母在文章中的出现频率,然后大概猜测出明码表,最后验证自己的推算是否正确。这种方法由于要统计字母出现频率,需要花费时间较长,本人在此不举例和出题了,有兴趣的话,参考《跳舞的小人》和《金甲虫》。

5、维热纳尔方阵。

上面所说的频率分析,很容易破解较长篇幅的密文,于是维热纳尔继承前人的经验,创造出了这个维热纳尔方阵,从而克服了词频分析轻易能够破解密码的弊端,成为一种较为强大的密码编译形式。

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

1 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 A

2 C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B

3 D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

4 E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D

5 F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E

6 G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F

7 H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G

8 I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H

9 J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I

10 K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J

11 L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K

12 M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L

13 N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M

14 O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N

15 P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O

16 Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P

17 R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q

18 S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R

19 T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S

20 U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T

21 V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U

22 W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V

23 X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W

24 Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X

25 Z 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

26 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

以上就是维热纳尔方阵,它由明码表(第一行的字母)、密码表(下面26行)和密钥组成,下面我举个例子说明。

举例:

密钥:frzy

密码:qfuc

解:第一个字母,看以f开头第五行,对应明码表查找q字母所标示的字母为l。以此类推找出后面字母。所得明文为love。

一些新兴的密码形式:

1、利用键盘

无论是计算机键盘,还是手机键盘,都是出密码的好工具哦,可以用错位、或者排列形状等。使用手机键盘和这个同理。另外手机键盘还可以在键盘的字母上做文章,例如你可以用51表示字母j,用73表示字母r等。

举例:

r4a6

这个密码利用计算机键盘,将明文字母分别向上移动一个位置,得到密文。破解结果为frzy。

852 74123 74123698 74269 78974123456 7412369

这排数字是不是很晕?其实很简单,对照小键盘,依次打这些字母,看组成的形状就行了。答案是I L O V E U。

2、字母形状

本人曾经收到过这样一个密码短信,不幸被破解,导致发短信人被我非常严肃地奚落了一番^^!前面我不记得了,只记得后面是hep poo6。这个你可以从手机里打出来,然后把手机倒过来看,形成了密码的明文,good day~~~:)

20回答者: caibird1122 - 四级 2008-11-10 19:23

世界著名密码表

1·最著名的摩斯密码:(又译为摩尔斯电码)是一种时通时断的信号代码,这种信号代码通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号等。它由美国人艾尔菲德·维尔发明,当时他正在协助Samuel Morse进行摩尔斯电报机的发明(1835年)。

摩尔斯电码的历史:最早的摩尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词,需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。 虽然摩尔斯发明了电报,但他缺乏相关的专门技术。他与艾尔菲德·维尔签定了一个协议,让他帮自己制 摩尔斯电码

造更加实用的设备。艾尔菲德·维尔构思了一个方案,通过点、划和中间的停顿,可以让每个字元和标点符号彼此独立地发送出去。他们达成一致,同意把这种标识不同符号的方案放到摩尔斯的专利中。这就是现在我们所熟知的美式摩尔斯电码,它被用来传送了世界上第一条电报。 这种代码可以用一种音调平稳时断时续的无线电信号来传送,通常被称做连续波(Continuous Wave),缩写为CW。它可以是电报电线里的电子脉冲,也可以是一种机械的或视觉的信号(比如闪光)。 一般来说,任何一种能把书面字元用可变长度的信号表示的编码方式都可以称为摩尔斯电码。但现在这一术语只用来特指两种表示英语字母和符号的摩尔斯电码:美式摩尔斯电码被使用了在有线电报通信系统;今天还在使用的国际摩尔斯电码则只使用点和划(去掉了停顿)。 电报公司根据要发的信的长度收费。商业代码精心设计了五个字元组成一组的代码,做为一个单词发送。比如:BYOXO (“Are you trying to crawl out of it?”);LIOUY (“Why do not you answer my question?”);AYYLU (“Not clearly coded, repeat more clearly.”)。这些五个字元的简语可以用摩尔斯电码单独发送。在网络用词中,我们也会说一些最常用的摩尔斯商用代码。现在仍然在业余无线电中使用的有Q简语和Z简语:他们最初是为报务员之间交流通信质量、频率变更、电报编号等信息服务的。 1838年1月8日,艾菲尔德·维尔展示了一种使用点和划的电报码,这是摩尔斯电码前身。 作为一种信息编码标准,摩尔斯电码拥有其他编码方案无法超越的长久的生命。摩尔斯电码在海事通讯中被作为国际标准一直使用到1999年。1997年,当法国海军停止使用摩尔斯电码时,发送的最后一条消息是:“所有人注意,这是我们在永远沉寂之前最后的一声呐喊!”

除了栅栏密码,恺撒密码和维吉尼亚密码,还有哪些密码?

培根密码

弗朗西斯·培根,英国人,他是第一个意识到科学技术能够改变世界面貌的哲学家。他不仅意识到这一点,而且积极投入到科学技术的探索中。他对密码学的兴趣很浓,设计出的密码也丰富了密码学的内容。

他设计的密码非常独特,它可以不加过多的“雕饰”,几乎以本来的“素面”在你眼前晃过,而不会引起你的注意。

培根所用的密码是一种本质上用二进制数设计的。不过,他没有用通常的0和1来表示,而是采用a和b。下面是他设计的26个英文字母二进制表示法。

A aaaaa

B aaaab

C aaaba

D aaabb

E aabaa

F aabab

G aabba

H aabbb

I abaaa

J abaab

K ababa

L ababb

M abbaa

N abbab

O abbba

P abbbb

Q baaaa

R baaab

S baaba

T baabb

U babaa

V babab

W babba

X babbb

Y bbaaa

Z bbaab

编写密码时,把密文每五个字母为一组,凡是其中的正体字母代表a,斜体字母代表b。随意选取句子或文章,就可以通过改变字母的写法来加密了。

此外,还有

字母表顺序-数字

进制转换密码

Mod算法

倒序

间隔

字母频率

凯撒密码(Caesar Shifts, Simple Shift)

凯撒移位(中文版)

栅栏密码(The Rail-Fence Cipher)

维吉尼亚密码(Vigenère Cipher)

Polybius密码(Polybius Cipher)

ADFGX/ADFGVX密码(ADFGX/ADFGVX Cipher)

ADFGX

ADFGVX

乘法密码(Multiplication Cipher)

仿射密码(Affine Shift)

希尔密码(Hill Cipher)

加密

解密

Playfair密码(Playfair Cipher)

摩斯电码

置换密码(Transposition Cipher)

替代密码(Monoalphabetic Substitution)

字母表数字

字母表代码

反字母表

随机乱序字母

棋盘密码

键盘密码

键盘移位

软键盘密码

数字小键盘密码

手机键盘密码

数字谐音密码

数字记忆编码

百度/Google/网页字符

百度字符(GB2312)

Google字符(URI)

网页编码(Unicode)

Alt+数字小键盘

MD5

超字数不一一解释了。可以百度。

c语言怎么编写hill密码?

// 希尔算法的加密与解密\x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include // nDime为全部变量,可逆矩阵的维数\x0d\x0aint nDime;\x0d\x0aint index = 0;// MAXN为明文的最大长度\x0d\x0aconst int MAXN = 256;// 矩阵相乘,a是一个列为1的矩阵\x0d\x0avoid MultiplyMatrix(int a[], int b[][10], int *text)\x0d\x0a{\x0d\x0a int i, j, t; for (i = 0; i = size)\x0d\x0a sum %= size;\x0d\x0a temp1[diff] *= m[row][column];\x0d\x0a temp2[sum] *= m[row][column];\x0d\x0a }\x0d\x0a }\x0d\x0a t = 0;\x0d\x0a for (row = 0; row

回答于 2022-11-16