密码学crypt2-古典密码

《密码学crypt2-古典密码》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、密码学教师：袁征20122012年年22月月2828日日1第二章古典密码及其破译2序言古典密码是密码学的渊源，这些密码大都简单，可用手工或机械实现加解密，现在很少采用。然而研究古典密码的原理，对理解、构造、分析现代密码都是十分有益的。本章共分两节：第一节古典密码第二节古典密码的破译3第一节古典密码4本节内容1、古典密码概述2、基本数学知识3、几种典型的古典密码体制4、基本密码运算51、古典密码概述用你的经验如何设计一个密码算法？61、古典密码概述古典密码的形式很多，归纳起来有下面三种：类型一、代替密码体制类型二、移位密码体制类型三、乘积密码体制7例a.方格密码

2、：将26个英文字母按自然顺序写到一个5×5的方格中，加密时，每个英文字母用它在表中的行号和列号代替。12345列号行号1abcde2fghijk3lmnop4qrstu5vwxyzPlain：securemessagetransmissionisofextremeimportanceininformationbasedsocietyCipher:4315134542153215434311221544421133433224434324343324433421155344421532152432353442442233131524332433213442114

3、424343312114315134334132415445481、古典密码概述1.用密码体制的概念，分析方格密码有什么特点？2.能不能改进这个密码算法？9类型一：代替密码:1.特点：加密后,信息元素的形态有所变化；2.定义：考察其在任一密钥控制下的加密变换，加密后存在密文c=cc…c…c的各信息元素｛c｝不是相应明12ini文m=mm…m…m的各信息元素｛m｝的某种排列。12ini代替密码分类：1.单表代替密码:其任何密文可以看成是对相应明文的各组信息单元使用同一个代替表进行替换而得到.2.多表代替密码:其密文是依次对相应明文的各组信息单元使用有限个周期性重

4、复的或无限多的固定代替表进行替换而得到.10例b：单置换移位密码体制对所有的明文组都使用一个固定的置换（即密钥）加密。Plain：transpositioncipherisabasicmethodknowntodayxxxxxσ=(159261037114812)Cipher：tsirptaoinsonhsceairbpiaseditkchnmoowdxnaxtyxoxx111、古典密码概述1.用密码体制的概念，分析单置换移位密码体制有什么特点？2.能不能改进这个密码算法？12类型二：移位密码1.特点：加密变换后信息元素只有位置变化而形态不变,并且密文保持了明

5、文中信息单元出现的频2.定义:考察其任一密钥控制下的加密变换，加密后任意密文c=cc…c…c的各信息元素｛c｝均是相应明文m=12inimm…m…m的各信息元素｛m｝的某种排列。12ini代替密码分类：1.单置换移位密码：对所有的明文组都使用一个固定的置换（即密钥）加密，如上例；2.多置换移位密码：使用多个置换加密.131、古典密码概述1.能不能把方格密码与单置换移位密码体制结合起来？14类型三：乘积密码在《第三章Shannon理论基础》中介绍152、基本数学知识1.回顾学过的同余的概念、性质？162、基本数学知识一、数论中的模运算1.同余：假设a和b均是整数

6、，m是正整数，若m整除(a-b)，即(a-b)等于m与一整数k的乘积，我们就说a和b模m同余，记作：a≡b(modm),m称为是这个同余式的模。例a:12

7、(29-5),即（29-5）=12×2，29≡5（mod12)例b:17≡2(mod5),−133≡2（mod9),2001≡82(mod101)练习：判断17是否和5模6同余？判断24是否和14模6同余？172.密码学中的运算基本上都是同余模运算。例如：“凯撒密码”，它的原理是将26个英文字母分别用它后面的第3个英文字母代替，若分别以0~25表示英文字母a~z，用m表示“明文”，c表示密文，凯撒密码的加密

8、算法是：E：c=m+3(mod26)，如下所示：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC183、模的同余关系的一些性质和定理：1)自反性a≡a(modm)2)对称性若a≡b(modm),则b≡a(modm)3)传递性若a≡b(modm),b≡c(modm),则a≡c(modm)4)若a≡b(modm),c≡d(modm),则：⑴.a±c≡b±d(modm)⑵.ac≡b±d(modm)5)若ac≡bc(modm),且c和m互素，则a≡b(modm)。6)若ac≡bc(modm),c和m的最大公因子为

9、d，即d=(c,m)，则a≡b（mod