1、2019/6/2,信息安全系,1,第二章 古典密码,2.1 古典密码分类 2.2 几种典型的古典密码体制 2.3 古典密码统计分析,2019/6/2,信息安全系,2,一、古典密码的分类,单表密码体制:如果明文字母对应的密文字母在密文中保持不变,则称其为单表密码体制 多表密码体制:如果明文中不同位置的同一明文在密文中对应的密文不同,则称其为多表密码体制。,2019/6/2,信息安全系,3,例:字母向后移1位(单表密码体制),never-OFWFS,2019/6/2,信息安全系,4,例:多表密码体制,奇数替换表,偶数替换表,never-ODWDS,good-HNPE,2019/6/2,信息安全系,
2、5,下边密码体制是单表还是多表?,明文中的字母向后移t位,t是字母在明文中的序列号。never-OGYIW,2019/6/2,信息安全系,6,2.2 几种典型的古典密码体制,2019/6/2,信息安全系,7,(一)单表古典密码的例子,1、Caesar(凯撒)密码体制,例如:对于明文:cryptography:cryp togr aphy得到密文: FUBS WRJU DSKB,2019/6/2,信息安全系,8,密钥:k=3,加密过程:,解密过程:,2019/6/2,信息安全系,9,2、标准字头密码体制,这是一种置换密码,利用一个密钥字构造置换。 例如选择cipher作为密钥字:,例:对于明文:
3、cryptography cryp togr aphy得到密文: pqys tmaq cnby,2019/6/2,信息安全系,10,密钥:cipher,加密过程:查表,解密过程:查表,(二)多表古典密码的例子,1、Playfair(普莱费厄)密码体制,密钥矩阵:,2019/6/2,信息安全系,12,密钥: (1)构造字母表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的一个置换,j当作i,共25个字母; (2)将上述置换表按行排成55矩阵。,2019/6/2,信息安全系,13,加密过程:,
4、(1)若明文m1和m2在密钥矩阵P的同一行,则密文c1和c2分别为紧靠m1和m2右端的字母,最后一列的右端为第一列; (2)若明文m1和m2在P中的同一列,则c1和c2分别为紧靠m1和m2下方的字母,最后一行的下方为第一行; (3)若m1和m2既不在同行也不在同列,则c1和c2分别为m1和m2确定的矩形的其他两个角上的字母,c1与m1同行,c2和m2同行。,2019/6/2,信息安全系,14,问题1:明文字符的个数是奇数如何处理?问题2:明文字符串中有j如何处理?,2019/6/2,信息安全系,15,2、Vigenere(维吉利亚)密码体制,密钥:,加密过程:,Vigenere方阵,例如: k
5、 bestM = data secu rityc EELT TIUN SMLR,2019/6/2,信息安全系,17,思考:解密如何处理?Vigenere解密方阵如何写?,2019/6/2,信息安全系,18,3、Beaufort(比欧福特)密码体制,与Vigenere密码非常相似,也是一种多表简单加法密码。,密钥:,加密过程:,Beaufort方阵,明文: This cryptosystem is also secure 密钥:cipher 密文:IAGOBZ DSVSLS JOKUVY BWWSQC IPKEJZ X,2019/6/2,信息安全系,20,4、Vernam(维尔南)密码体制,首先
6、将明文编码为二进制串,之后与密钥模2加。,密钥:,加密过程:,解密过程:,特点:当不同的明文采用不同的密钥时,Vernam密码就是一次一密密码,是唯一的一种理论安全的密码。,2019/6/2,信息安全系,21,5、Hill(希尔)密码体制,密钥:,加密过程:,解密过程:,例:,设明文为Hill, 则相应的明文向量为(7,8)和(11,11)。,因此:明文Hill的密文为XIYJ。,2019/6/2,信息安全系,23,习题,1. 设英文字母A,B,C,Z 分别编码为0,1,2,25,已知单表仿射加密变换为c=5m+7(mod26)其中m表示明文,c表示密文,试对明文HELPME 加密。试写出该密码的解密变换公式。,