简单代替密码或单字母密码 简单代替密码就是将明文字母表M中的每个字母用密文字母表C中的相应字母来代替。这一类密 码包括移位密码、替换密码、仿射密码、乘数密码、多项式代替密码、密钥短语密码等。 (1)移位密码是最简单的一类代替密码,将字母表的字母右移k个位置,并对字母表长度作模运算 ,形式为: (1)e(m=(k+m)=c mod q 解密变换为 (2)dK (c)(m-kF-m mod q 其中q为字母表M的长度,“m既代表字母表M中的位置,也代表其在M中的位置。“c既代表字母表 C中的位置,也代表其在C中的位置。凯撒( Caesar)密码是对英文26个字母进行移位代替的密码 ,其φ=26。这种密码称为凯撒密码,是因为凯撒使用过κ=3的这种密码。使用凯撒密码,将明文 M= Peking university加密为 C=Uipnsl zsnaiwxnyd (2)在替换密码中,可对明文字母表进行q个字符的所有可能置换得到密文字母表。移位密码是 替换密码算法一个特例。 (3)乘数密码也是一种替换密码,它将每个字母乘以一个密钥κ,即 ()ek(m)=km mod 其中,k和q为互素的,这样字母表中的字母会产生一个复杂的剩余集合,若k和q不互素,则会有 些明文字母被加密成相同的密文字母,而且不是所有的字母都会出现在密文字母表中 (4)替换密码的另一个特例就是仿射密码,加密的形式为: (4)em)=(km+k2)= c mod q其中,k和g是互素的 简单代替密码由于使用从明文到密文的单一映射,所以明文字母的单字母出现频率分布与密文中 相同,可以很容易地通过使用字母频率分析法进行只有密文的攻击简单代替密码或单字母密码 简单代替密码就是将明文字母表 M中的每个字母用密文字母表 C中的相应字母来代替 这一类密 码包括移位密码 替换密码 仿射密码 乘数密码 多项式代替密码 密钥短语密码等 1 移位密码是最简单的一类代替密码 将字母表的字母右移 k个位置 并对字母表长度作模运算 形式为 1 e k(m)=(k+m) =c mod q 解密变换为 2 d k(c)=(m-k)=m mod q 其中 q为字母表 M的长度 “ m ”既代表字母表 M中的位置 也代表其在 M中的位置 “ c ”既代表字母表 C中的位置 也代表其在 C中的位置 凯撒 Caesar 密码是对英文26个字母进行移位代替的密码 其 q=26 这种密码称为凯撒密码 是因为凯撒使用过 k=3的这种密码 使用凯撒密码 将明文 M= Peking University加密为 C=Ujpnsl Zsnajwxnyd 2 在替换密码中 可对明文字母表进行 q个字符的所有可能置换得到密文字母表 移位密码是 替换密码算法一个特例 3 乘数密码也是一种替换密码 它将每个字母乘以一个密钥 k 即 3 e k(m)=km mod q 其中 k 和 q为互素的 这样字母表中的字母会产生一个复杂的剩余集合 若 k和 q不互素 则会有一 些明文字母被加密成相同的密文字母 而且不是所有的字母都会出现在密文字母表中 4 替换密码的另一个特例就是仿射密码 加密的形式为 4 e k(m)=(k1m+k 2) =c mod q 其中 k1和 q是互素的 简单代替密码由于使用从明文到密文的单一 映 射 所以明文字母的单字母出现频率 分 布与密文中 相同 可以很容易地通过使用字母频率 分 析法进行 只有密文的攻击