密码学-经典换位加密法

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1、经典换位加密法1内容纲要Permutation（置换）ColumnTransposition（列换位）2CipherStructureTranspositionSubstitutionpolyalphabeticmonoalphabeticBlockStreamClassical...ShiftAffineKeywordMultiLiteralVigenereHillNihilist3Transpositions（换位）换位加密法不是用其他字母来代替已有字母，而是重新排列文本中的字母，类似于拼图游戏，所有的图块都在一个框中，只是排列的位置不同。两种不同的换位加密法：单图

2、（monographic）换位（例如skytale）和多图（polygraphic）换位。换位加密法一般是利用几何图形（正方形、矩形），按一个方向填写构造明文，按另一个方向读取形成密文。rail－fence（栅栏）加密法三角形方式的换位4RailFenceProcess:明文字母重排次序栅栏加密法明文:thisisatest密文:tiehsstsiat明文锯齿形排列后按行读取得到密文thtisitasse5OtherFigures三角形方式:明文:Youmustdothatnow将明文逐行排列muoYtsuhtodwonta按列读取得到明文tuhosayuttmdnoo

3、w6PermutationMethod（置换法）Breaktheplaintextupintogroupsofafixedsize,ddefineapermutationoftheintegers1todcalledfwithineachblock,permutethelettersaccordingtofthekeyis(d,f)（d为每组字母数，f为置换规则）Forexample,letd=5andletfbegivenby:1324314552gettheballgettheball7CAPImplementationSelectPermutationundert

4、heciphermenu8换位加密法分析已知明文攻击步骤：找出包含有与已知单词相同字母的块通过比较已知单词与密文块，确定置换方式在密文的其他块上测试上面得出的置换方式例如密文：eialciithsansaehitcpoierhwipetzkors如果“alice”出现在明文中，则找出包含有单词“alice”的所有字母的块，比如这里的第一块eialc可以得出：1移到3，2移到4，3移到2，4移到5，5移到1，将这个置换方式应用到密文的其他字母，就可以还原明文了。9BreakingaPermutationAknownwordattackcanmatchthewordwith

5、theciphertexttodiscoverthepermutation10列置换加密法把明文按行书写成一个矩阵，然后按给定的列的顺序依次书写成行就得到密文例如明文：“encryptionalgorithms”，写成一个5x4的矩阵RCNEITPYLANOIROGSMHTISLIR1234选择列的顺序是：4-2-1-3KEYCTARMRILISOHNPNGTOYERMATCNPNOHEYOGT11列置换的密钥列置换的密钥是列标（反映了多少列作为一个置换单元）和它们先后被选定的顺序这两件事能用一个关键词来表示:关键词的长度反映了置换单元的列数关键词中字母的顺序确定了被选

6、的列的顺序theorderofthelettersinthekeyworddeterminestheorderinwhichthecolumnsareselected12密钥例子例如,关键词是“general”定义了一个7列的置换根据关键词中字母在字表中出现的先后顺序依次赋予从1到7的数字，这样得到了7个数字的一个排列，用这个排列来确定生成密文的顺序general123456713TranspositionsinCAPWhenyouselectColumnTransposition,CAPpresentsakeywindow:14破解列置换下面讲述能够写成一个完整矩形的

7、列置换的密文的破解过程看看下面的密文,我们首先要确定什么呢？NETEFLTDSRTSSTFMDCETDRHXSWHOHOEEADUOUUFIRRRRSNEROTCFIEMEDSHARTCPJAOEGEWNLHOEPMWAWERUVAAINATSDDSOEOACEHNTLHFLAURAEENOTOTSSOSYSTNNCGEMETTYDYRRNEOOERESTHINR15任务破解列置换加密要完成以下三个任务：Therearethreetasksinvolvedinbreakingacolumntranspositioncipher:Findp