enigma是什么意思 enigma到底是什么意思(简单置换密码)

2023-03-19 6:43:39 听风 思思

1、Enigma源自于希腊文,既是战争时期所用的密码(在所有用于军事和外交的密码里,最著名的恐怕应属第二次世界大战中德国方面使用的ENIGMA),又是著名德国乐队的名称。

2、谢尔比乌斯发明的加密电子机械名叫ENIGMA,在以后的年代里,它将被证明是有史以来最为可靠的加密系统之一,而对这种可靠性的盲目乐观,又使它的使用者遭到了灭顶之灾。

3、ENIGMA看起来是一个装满了复杂而精致的元件的盒子。不过要是我们把它打开来,就可以看到它可以被分解成相当简单的几部分:键盘、转子和显示器。

4、在上面ENIGMA里,我们看见水平面板的下面部分就是键盘,一共有26个键,键盘排列接近我们现在使用的计算机键盘。为了使消息尽量地短和更难以破译,空格和标点符号都被省略。键盘上方就是显示器,它由标示了同样字母的26个小灯组成,当键盘上的某个键被按下时,和此字母被加密后的密文相对应的小灯就在显示器上亮起来。在显示器的上方是三个转子,它们的主要部分隐藏在面板之下。键盘、转子和显示器由电线相连,转子本身也集成了6条线路(在实物中是26条),把键盘的信号对应到显示器不同的小灯上去。如果按下a键,那么灯B就会亮,这意味着a被加密成了B。同样地我们看到,b被加密成了A,c被加密成了D,d被加密成了F,e被加密成了E,f被加密成了C。于是如果我们在键盘上依次键入cafe(咖啡),显示器上就会依次显示DBCE。这是最简单的加密方法之一,把每一个字母都按一一对应的方法替换为另一个字母,这样的加密方式叫做“简单替换密码” 。

密码技术(二)之历史上著名的密码

 恺撒密码是一种相传尤利乌斯.恺撒曾使用过的密码。恺撒于公元前100年左右诞生于古罗马,是一位著名的军事统帅。

 恺撒密码是通过将明文中所使用的字母表按照一定的 “平移” 来进行加密的。

 恺撒密码是通过将明文中所使用的字母表平移来生成密文的。但是,如果我们将字母表的26个字母,分别与这26个字母本身建立一对一的对应关系,那么无论哪一种对应关系就都可以作为密码来使用。这种将明文中所使用的字母表替换为另一套字母表的密码成为 简单替换密码 。恺撒密码也可以说是简单的替换密码的一种。

  简单替换密码的加密过程是一次将明文中的每一个字母按照替换表替换成另一个字母。

 Enigma是由德国人阿瑟.谢尔比乌斯于20世纪初发明的一种能够进行加密和解密的机器。Enigma这个名字在德语里是“谜”的意思。谢尔比乌斯使用能够转动的圆盘和电路,创造出人类手工无法实现的高强度密码,在刚刚发明之际,Enigma被用在商业领域,后来到纳粹时期,德国国防采用了Enigma,并将其改良后用于军事用途。

 Enigma是一种由键盘、齿轮、电池和灯泡所组成的机器,通过这一台机器就可以完成加密和解密的操作。

 发送者和接收者各自拥有一台Enigma。发送者用Enigma将明文加密,将生成的密文通过无线电发送给接收者。接受者接收到的密文用自己的Enigma解密,从而得到明文。

  由于发送者和接收者必须使用相同的密钥才能完成加密通信,因此发送者和接收者会事先收到一份叫作 国防军密码本 的册子。国防军密码本中记载了发送者和接收者所使用的 每日密码 ,发送者和接收者需要分别按照册子的指示来设置Enigma。

Egnima的破译过程十分冗长和复杂,在这里就不详细介绍了,不过有一位鼎鼎大名的破译团队一员,阿兰.图灵(现代计算机之父)是一定要提的,并且研制除了破译Enigma的机器。

该系列的主要内容来自《图解密码技术第三版》

我只是知识的搬运工

置换密码,替代密码是公开密码吗

置换密码、替代密码不是公开密码。从远古到1949年香农发表《保密系统的通信理论》,这期间人类所使用的密码均称为古典密码,并不是公开密码。

1、置换密码又叫换位密码,它根据一定的规则重新排列明文,以便打破明文的结构特性。置换密码的特点是保持明文的所有字符不变,只是利用置换打乱了明文字符的位置和次序。

2、替代密码又称为代换密码,就是讲明文中的每个字符替代成密文中的另一个字符,替代后的各个字母保持原来的位置,在对密文进行逆替换就可以恢复出明文。代换密码有分为单表代换密码和多表代换密码,单表代换密码我们分别介绍凯撒密码和仿射密码。

简单替换密码在古典密码学应用上的作用

作用表现为,讲明文中的每个字符替代成密文中的另一个字符,替代后的各个字母保持原来的位置,在对密文进行逆替换就可以恢复出明文。

扩展:列置换密码,顾名思义,按列换位并且按列读出明文序列得到密文,具体加密步骤如下

1)将明文p以固定分组长度m按行写出nxm阶矩阵(若不m倍数,空余部分空格·补充)

2)按(1,2,3…m)的置换σ交换列的位置,σ为密钥

3)把新得到的矩阵按列的顺序依次读出得到密文c

解密过程如下

1)将密文c以固定的长度n按列写成nxm阶矩阵

2)按逆矩阵σ’交换列的位置

3)把矩阵按着行依次读出为明文

换位密码的举例

举例:周期为e的换位将明文字母划分。

换位密码就是一种早期的加密方法,与明文的字母保持相同,区别是顺序被打乱了。

古典密码:

从远古到1949年香农发表《保密系统的通信理论》,这期间人类所使用的密码均称为古典密码,本文主要介绍三种古典密码,分别为置换密码,代换密码和轮换密码。

置换密码(又称为换位密码):

是指明文中各字符的位置次序重新排列得到密文的一种密码体制。

特点:保持明=文中所有的字符不变,只是利用置换打乱明文字符的位置和次序。

置换定义:有限集X上的运算σ:X→X,σ是一个双射函数,那么称σ为一个置换。

即任意x∈X,存在唯一的x’∈X,使得σ(x)=x’。

解密的时候会用到逆置换σ’,即任意x’∈X,存在唯一的x∈X,使得σ’(x’)=x且满足σσ’=I。

对置换有了一个基本的认识之后我们来谈一下置换密码,置换密码有两种,一种为列置换密码,一种为周期置换密码。

列置换密码:

列置换密码,顾名思义,按列换位并且按列读出明文序列得到密文,具体加密步骤如下:

将明文p以固定分组长度m按行写出nxm阶矩阵(若不m倍数,空余部分空格补充)。

按(1,2,3…m)的置换σ交换列的位置,σ为密钥。

把新得到的矩阵按列的顺序依次读出得到密文c。

解密过程如下:

将密文c以固定的长度n按列写成nxm阶矩阵。

按逆矩阵σ’交换列的位置。

把矩阵按着行依次读出为明文。

周期置换:

周期变换密码是将明文P按固定长度m分组,然后对每组的字符串按置换σ重新排列位置从而得到密文。

周期排列与列排列思想是一致的,只不过列排列是以矩阵的形式整列换位置,而周期是在分组以后对每组分别变换。懂得列排列就可以很容易地理解周期排列。

代换密码(又称为替代密码):

就是讲明文中的每个字符替代成密文中的另一个字符,替代后的各个字母保持原来的位置,在对密文进行逆替换就可以恢复出明文。

代换密码有分为单表代换密码和多表代换密码。

单表代换密码我们分别介绍凯撒密码和仿射密码。

凯撒密码:

凯撒密码依据凯撒密码代换表对26个英文字母进行替换。

代换密码与置换密码

代换密码(substitution cipher):就是明文中的每一个字符被替换成密文中的另一个字符。接收者对密文做反向替换就可以恢复出明文。

置换密码(permutation cipher),又称换位密码(transposition cipher):明文的字母保持相同,但顺序被打乱了。