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1、第四讲 古典置换密码(classical transposition ciphers)(classical transposition ciphers)上海交通大学计算机科学系郑东Tel:62932135(O)1.1.变换密码变换密码transposition cipherstransposition ciphersl本节考虑变换密码（或置换密码）l方法：通过重新编排消息字母隐藏信息l特点：没有改变原来消息的字母集2.Scytale 密码l一种早期的希腊变换密码l一张纸条环绕在一个圆柱上l消息沿着圆柱横写l纸条上的字母看起来是一些随机字母l并不十分安全，密钥是纸条和圆柱的宽度l以不同的行写下消
2、息字母l按行读取消息lPlain:I A E S W C N U R D l C M I A I O Q E E lCipher:IAESW CNURD CMIAI OQEE 3.轨道栏杆密码Rail Fence cipher 4.几何图形密码l以一种形式写下消息，以另一种形式读取消息5.变换密码的关键思想 l变换密码的关键思想l按一定规则写出明文，按另一规则读出密文。按一定规则写出明文，按另一规则读出密文。l密钥：用于读密文的方法和写明文的方法l6.行变换密码-Row transposition cipherslgroupthemessageandshuffleletterswithinea
3、chgrouplmoreformallywritelettersacrossrowslthenreorderthecolumnsbeforereadingofftherowslalwayshaveanequivalentpairofkeys(ReadoffvsWriteIn)6.行变换密码(续1)lPlain:THESIMPLESTPOSSIBLETRANSPOSITIONSXXKey(R):25413Key(W):41532THESISTIEHMPLESEMSLPTPOSSSTSOPIBLETEITLBRANSPSRPNAOSITITOIISONSXXXOXSNlCipher:STIEHEM
4、SLPSTSOPEITLBSRPNATOIISXOXSN7.行变换密码(续2)l可以用一个英文单词做密钥，指定以字母顺序做为读取密文（或明文）lPlain:CONVENIENTWAYTOEXPRESSTHEPERMUTATION lKey(W):C O M P U T E R lKey(W):1 4 3 5 8 7 2 6 lA N O V I N C ElE W T A O T N Y lE R P E T S X SlH E P R T U E M lA O I N Z Z T Zl Cipher:ANOVI NCEEW TAOTN YERPE TSXSH EPRTU EMAOI NZZT
5、Z 8.8.行变换密码举例行变换密码举例l用密钥sorcery加密下列消息:lKey(R):sorcery=6 3 4 1 2 5 7l laser beams can be modulated to carry more intelligence than radio waves=erasb lecam snabd umole atoed ctamo ryrre elntl iicee ntgha dnria oesav w 9行变换密码解密算法 l步骤:l按列写出消息l按解密密钥读取明文10.Cryptanalysis of Row Transposition ciphers10.Cryp
6、tanalysis of Row Transposition ciphers l频率分析能够提供语言轮廓l基本思想:猜测密钥周期,再对可能的行列变换进行猜测.l利用常出现的双字母对或3字母对.11.11.密码分析举例密码分析举例 l给定密文:LDWOE HETTS HESTR HUTEL OSBED EFIEV NTl对连续周期测试,对前面一些字母重新排列.l2:LD WO EH ET TS HE ST RH UT EL OS BE DE FI EV NT-NOl3:LDW OEH ETT SHE STR HUT ELO SBE DEF IEV NT-NOl4:LDWO EHET TSHE STRH UTEL OSBE DEFI EVNT-NOl5:LDWOE HETTS HESTR HUTEL OSBED EFIEV NT-NOl6:LDWOEH ETTSHE STRHUT ELOSBE DEFIEV NT-YES!lnote第二组可能提供THESETorTTHESEl可以猜测6字密钥能够给出这种密文lkey5,6,1,4,2,3恢复明文如下:lWEHOLD THESET RUTHST OBESEL FEVIDE NTorlWE HOLD THESE TRUTHS TO BE SELF EVIDENT12.12.小结小结l变换密码概念l行变换密码