变换加密技术

栅栏加密技术

      栅栏加密技术(Rail Fence Technjiasique)就是一个变换加密技术。

(1)将明文消息写成对角线序列
(2)将第一步写出的明文读入行序列

下面用一个简单实例说明栅栏加密技术。假设明文消息为"Leo is very handsome",使用栅栏加密技术变成密文消息

在这里插入图片描述
显然,密码分析者很容易破解栅栏加密技术,没有说明复杂之处。

简单分栏式变换加密技术

1.基本技术

     栅栏加密技术之类的基本变换加密技术有各种变形,简单分栏式变换加密技术机制如下所示:

(1)将明文消息一行一行地写入预定长度地矩形中
(2)一列一列读消息,但不一定按1,2,3列的顺序,也可以按随机顺序,如2,3,1
(3)得到的消息就是密文消息

下面用一个示例说明简单分栏式变换加密技术,假设明文还是公认的"Leo is very handsome"。

在这里插入图片描述
     与栅栏加密一样,简单分栏式变化加密技术也很容易破解。只要试试列的置换与组合,就可以得到原先的明文。为了使密码分析者更难破译,可以修改简单分栏式变换加密技术,用相同方法进行多次变换

多轮简单分栏式变换加密技术

(1)将明文消息一行一行地写入预定长度大的矩形中
(2)一列一列读 消息,但不一定按1,2,3列地顺序,也可以2,3,1
(3)得到的消息就是密文消息,这时第一轮
(4)将1~3步重复多次

在这里插入图片描述

多轮迭代使密文比基本简单分栏式变换加密技术得到的密文更复杂。迭代次数越多,得到的密文越复杂。

Vernam加密法

     Vernam加密法也称为一次性板(One-Time Pad),用随机的非重复字符集合作为输入密文。这里最重要的是,一旦使用变换的输入密文,就不再任何其他消息中使用这个输入密文(因为是一次性的)。输入密文的长度等于原消息明文的长度。

(1)按递增顺序把每个明文字母作为一个数字,即A=0,B=1,···,Z=25
(2)对输入密文中每个字母进行相同处理
(3)将明文中的每个字母与输入密文中的相应字母相加
(4)如果得到的和大于26,则从中减去26
(5)将和变成相应字母,从而得到输出密文

     假设对明文消息 HOW ARE YOU 采用Vernam加密,一次性板为NCBTZQARX,则得到密文消息UQXTUYFR,如图:
在这里插入图片描述

     显然,由于一次性板用完就要放弃,因此这个技术相当安全,适合少量明文消息,但对大多消息时行不通的。

书写密法/运动密钥加密法

     书加密法也称为运动密钥加密法,思路很简单,与Vernam加密法相似。产生密文时,用书中的某段文本,作为一次性板。这样,书中的字符成为一次性板,像一次性板一样,与输入明文消息相加。

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