【doc】恺撒密码及密码学

【doc】恺撒密码及密码学 恺撒密码及密码学 窝离蜀 "恺撒密码"相传是恺撒大帝用来保 护重要军情的手段,它通过"恺撒变换" 起到加密的效果.例如,当偏移量为3 时,"ReturntoRome"这样一条信息将会 被加密为"UHWXUQWRURPH",而解 密的密钥就是3. "恺撒变换"和所有利用字母表进行替换的加密技术一样,可以使用的 偏移量是有限的.例如英语中共有26个字母,偏移量最大只能达到25,因此 恺撒密码非常容易破解. 一 种破解方法是穷举法:使用所有可能的偏移量解密密文,分别得出结 果——称为候选明文,然后各候选明文是否具有实际意义,从中得出正 确的偏移量.例如密文是"~xxego",写出它的25个候选明文,我们可以很快 看出其密钥是4——"attack". 另一种方法是频率分析.在密文 足够长的情况下,先分析密文中每个 字母使用的频率,然后将这一频率与 正常情况下该语言中所有字母的使 用频率作比较.例如在英语中,…e'和 … t'使用的频率最高,而"q"和"z"出 现的频率特别低.根据这一特点,可 估计出正确的偏移量. "恺撒变换"是密码学中最简单且最广为人知的一种加密技术,它通常 被用作其他更复杂的加密方法(如维吉尼尔密码)中的一个步骤.密码学是 研究密码编制和破译技术的科学,由编码学和破译学两部分组成.比如,"恺 撒变换"属于编码学的研究范畴,而破解恺撒密码的穷举法和频率分析方法 则是破译学的研究成果. 密码学是一门综合性的尖端科学,它与数学的关联尤其紧密,涉及统计 学,组合学,抽象代数以及数论等.另外它还与语言学,电子学,声学,信息 论,计算机科学等有着广泛而密切的联系.密码学的研究成果,特别是各国 政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的机密性. 日常生活中,我们也经常用到密码,但登录网站,电子邮箱或银行取款 时输入的"密码"严格来讲指的是I21令(password),并非本来意义上的密码.