凯撒密码加解密过程与破解原理

· 浏览次数 : 53

小编点评

一、引言 凯撒密码(Caesar cipher)是一种简单且广泛使用的加密技术。它通过将明文中的每个字母向后或向前移动一个固定数目,从而实现加密。本教程将介绍凯撒密码的加密与解密过程,并提供一些实例和练习来帮助读者掌握破译有规律的加密过程。 二、凯撒密码的加密和解密过程 1. 加密过程 将明文中的每个字母向后(或向前)移动一个固定数目。例如,当偏移量为3时,A将被替换为D,B将被替换为E,以此类推。 2. 解密过程 使用相同的偏移量将密文中的字母向前(或向后)移动回去,以得到原始的明文。例如,如果加密时使用向右移动3位的偏移量,那么解密时也需要使用向右移动3位的偏移量。 三、实例与练习 本部分将通过几个实例来演示如何使用凯撒密码进行加密和解密。同时,还提供了一些练习题供读者自行练习。 四、破译有规律的加密过程 对于有规律的加密过程,我们可以使用以下方法进行破译: 1. 统计出现最高频的字母。 2. 尝试用高频映射高频。 3. 考虑英文字母的使用频率规律,尝试用高频映射高频。 4. 暴力破解,列出所有可能的偏移量并进行尝试。 五、归纳总结 本教程详细介绍了凯撒密码的加密和解密过程,并通过实例和练习帮助读者掌握破译有规律的加密过程。通过了解凯撒密码的基本原理和破译方法,读者可以在实际应用中更好地保护自己的信息安全。

正文


凯撒密码(英语:Caesar cipher),或称凯撒加密、凯撒变换、变换加密,是一种最简单且最广为人知的加密技术。 凯撒密码是一种替换加密技术,明文中的所有字母都在字母表上向后(或向前)按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。 例如,当偏移量是3的时候,所有的字母被替换,比如A将被替换成D,B变成E,以此类推。

无规律的加密过程

使用密文字母表,这种表格的字母(可能)是无规律的、随机的。加解密双方都需要拿到密文字母表。

举例:
假设我们通信时只使用26个英文字母(不区分大小写)

image

(密文字母表的顺序可以随机摆放)

当你需要加密的明文:I LOVE YOU
拿着密文字母表,对照着密文字母表映射就可以了。
变成的密文:       L ORYH BRX
拿着密文字母表,对照着密文字母表解密就可以了。

无规律的解密过程——破译

原理:

  1. 考虑英文字母的使用频率规律,尝试用高频映射高频;
  2. 结合排除法。

实际案例:
TODO

有规律的加密过程

就是字母表向左或向右移动多少位,用一个图表示,方便理解:
image
用两个圆纸盘写好26个字母,相互叠起来,
外面的圆盘代表明文,
内部的圆盘代表密文,
在初始阶段,外A —— 内A,外B —— 内B,...都要一一对应上。

image
比如,向右移动3位,外A —— 内D 。

用表格表示:
image

比如说:

当你需要加密的明文:I LOVE YOU
你的加密方式,向右移动3位:
变成的密文:       F IRYH BRX

加密只需要注意两个点:

  • 偏移方向
  • 偏移量

有规律的解密过程——破译

我们知道明文就是通过偏移方向+偏移量进行加密,那么如果是破译者,怎么能知道加密时使用了什么偏移量?

比如说给你一段使用凯撒加密过的文本,你怎么解密出来?
Prqd Olvd Lq Iudqfh

破译原理:

  1. 统计出现最高频的字母;
    用凯撒密码编写的密文,字数越多就越容易破译;
  2. 要猜出字母究竟位移了多少位,要考虑英文字母的使用频率规律,尝试用高频映射高频。
    当然还可以暴力破解,毕竟只能位移1-25次,那就1-25位移全部罗列出来,哪个结果最像人写的,就是正确的。

练习:

  1. 统计
    我使用在线工具:https://uutool.cn/str-statistics/
    image

  2. 映射
    参考下面的字母高频使用表格:
    英文字母按使用频率从高到低排序,第一位是e、第二位是t,...
    image

    q——e ,自己用圆盘计算了一下,向右位移14次,尝试解密:Bdcp Axhp Xc Ugpcrt ,看着不对。
    ...
    d——e ,自己用圆盘算了一下,向右位移25次,尝试解密:Prqd Olvd Lq Iudqfh ,看着不对。
    d——t ,自己用圆盘算了一下,向右位移16次,尝试解密:Zban Yvfn Va Senapr ,看着不对。
    d——a ,自己用圆盘算了一下,向右位移3次,尝试解密:Mona Lisa In France ,恭喜!看着对了。
    过程可以使用在线工具:http://www.atoolbox.net/Tool.php?Id=778

练习

请破解:

RD IJFW OJSSD
QTANSL DTZ NX XT JFXD.
YMJWJFWJXTRFSD YMNSLX YT QTAJ FGTZY DTZ!
IT DTZ PSTB N QTAJ NY BMJS DTZ IFDIWJFR FSI DTZ YMNSP ST
TSJ NX BFYHMNSL?
IT DTZPSTB N QTAJ YMJ BFD DTZW JDJX XUFWPQJ BMJS DTZ
YJQQ F KZSSD XYTWD?
IT DTZ PSTB YMFY N QTAJ YMJ XMFUJ TK DTZW JFWX?
IT DTZ PSTB N QTAJ YT BFYHM DTZ XQJJU?
N HTZQI LT TS FSI TS.
NFR YMJWJ BNYM DTZ, QTANSL DTZ.
KWTR JIINJ

与凯撒密码加解密过程与破解原理相似的内容:

凯撒密码加解密过程与破解原理

目录无规律的加密过程无规律的解密过程——破译有规律的加密过程有规律的解密过程——破译练习 凯撒密码(英语:Caesar cipher),或称凯撒加密、凯撒变换、变换加密,是一种最简单且最广为人知的加密技术。 凯撒密码是一种替换加密技术,明文中的所有字母都在字母表上向后(或向前)按照一个固定数目进行偏

使用Java统计gitlab代码行数

一、背景: 需要对当前公司所有的项目进行代码行数的统计 二、 可实现方式 1.脚本:通过git脚本将所有的项目拉下来并然后通过进行代码行数的统计 样例: echo 创建项目对应的文件夹 mkdir 项目名称echo 切到创建的文件夹中 cd 项目名称echo 进行git初始化 git init ec

线上FullGC问题排查实践——手把手教你排查线上问题

作者:京东科技 韩国凯 一、问题发现与排查 1.1 找到问题原因 问题起因是我们收到了jdos的容器CPU告警,CPU使用率已经达到104% 观察该机器日志发现,此时有很多线程在执行跑批任务。正常来说,跑批任务是低CPU高内存型,所以此时考虑是FullGC引起的大量CPU占用(之前有类似情况,告知用

[转帖]数据库市场创变者步入商业化元年,拆解PingCAP平凯星辰成长逻辑

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1714562859232358591&wfr=spider&for=pc PingCAP平凯星辰(以下简称PingCAP)成立于2015年,在产业和学术界受广泛认可,以独特的产品和生态价值,赋能国内外1500+企业数字化。PingC

从数仓发展史浅析数仓未来技术趋势

摘要:华为云EI DTSE技术布道师/华为云数仓GaussDB(DWS)首席架构师曾凯,针对数据仓库的起源、演进过程、未来技术发展趋势,与开发者和伙伴朋友们展开交流互动,帮助开发者快速了解数据仓库相关信息与能力。 本文分享自华为云社区《直播回顾 | 从数仓发展史浅析数仓未来技术趋势》,作者:胡辣汤。

算法学习笔记(25): 矩阵树定理

# 矩阵树定理 > 本文不作为教学向文章。 > > 比较好的文章参考: > > - [矩阵树-定理以及凯莱公式](https://zhuanlan.zhihu.com/p/593934554) > > - [【学习笔记】矩阵树定理(Matrix-Tree)_繁凡さん的博客-CSDN博客](https