三、Hill cipher(希尔密码)
Hill cipher是1929年提出的一种密码体制。
设d是一正整数,定义。Hill cipher的主要思想是利用线性变换方法,不同的是这种变换是在 上运算。
例如:设d=2,每个明文单元使用 来表示,同样密文单元用 表示,具体的加密中, 将被表示为 的线性组合。
如:
利用线性代数的知识,可得
这个运算在 上进行,即mod26,密钥K一般取一个m*m的矩阵,记为。对明文 ,以 ,则加密算法为:
也可表示成。
世界上有很多种密码,主要分类有以下几种:
1、摩斯密码,最早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;
2、四方密码,是一种对称式加密法,由法国人发明,这种方法将字母两个一组,采用多字母替换密码达到加密的目的;
3、希尔密码,是运用基本矩阵论原理的替换密码,由法国人希尔在1929年发明;
4、波雷费密码,是一种对称式密码,是首种双字母取代的加密法,最早出现在一份1854年3月26日由查尔斯·惠斯登签署的文件中,他的朋友波雷费勋爵普及了这个加密法;
5、三分密码,三分密码由Felix Delastelle发明。三分密码是三维的,用3×3×3的公式进行加密,它是第一个应用的三字母替换密码。
希尔密码(Hill Password)是运用基本矩阵论原理的替换密码,由Lester S. Hill在1929年发明。每个字母当作26进制数字:A=0, B=1, C=2... 一串字母当成n维向量,跟一个n×n的矩阵相乘,再将得出的结果MOD26。注意用作加密的矩阵(即密匙)在\mathbb_^n必须是可逆的,否则就不可能译码。只有矩阵的行列式和26互质,才是可逆的。