古典密碼演算法有哪些

Ⅰ 什麼屬於古典密碼

凱撒密碼、維吉尼亞密碼、置換密碼屬於古典密碼。

古典密碼是一種使用簡單替換和移位等操作來進行傳統加密的密碼體制。它主要採用固定的加密方法進行加密，常常基於字母表順序，包括凱撒密碼、維吉尼亞密碼、置換密碼、移位密碼、列置換密碼、多表替換密碼等。

這些密碼在現代密碼學中已經過時，因為它們的加密方式被認為不夠安全。其中凱撒密碼採用單字母替代的方式，如果加密偏移量固定，可以通過爆破等方式輕易地破解。而維吉尼亞密碼採用多表替換，但如果密匙過短或者存在相關性，也容易被破解。

古典密碼技術的價值：

1、歷史價值

古典密碼是密碼學的重要組成部分，它反映了人類對加密技術的早期研究和應用。通過學習古典密碼，可以深入了解密碼學的歷史發展和演變過程，掌握密碼學基礎知識和理論。

2、研究價值

雖然古典密碼已經被現代密碼演算法所取代，但是它依然具有一定的研究價值。比如，在密碼破解領域，選手們需要使用各種手段來嘗試破解古典密碼，這有助於提高密碼學的研究水平。

3、教學價值

古典密碼是密碼學中最簡單、易懂的加密方式之一，因此在密碼學教學中經常被作為入門課程內容。通過學習古典密碼，學生們可以初步了解加密原理和方法，為後續深入研究打下基礎。

4、比賽價值

古典密碼是CTF等網路安全比賽常用的題目之一，選手們需要通過各種手段來破解密碼，提高技術水平。同時，它也可以作為密碼學競賽、數學建模等比賽的重要內容。

Ⅱ 古典密碼安全演算法有哪些

最早的密碼之一，棋盤密碼，源自公元前兩世紀的希臘。它將26個字母排布於5×5的方格中，i和j共用一格。每個字母由兩個數表示，分別為所在行和列的編號，如c對應13，s對應43。當收到密文43 15 13 45 42 15 32 15 43 43 11 22 15時，明文為secure message。

另一種常見的古典密碼是凱撒密碼，通過將字母向後移動固定數量k的位置來加密。例如，k=5時，a變成f，b變成g，以此類推，明文secure message加密後為XJHZWJRJXXFLJ。k值作為密鑰，便於加密和解密。如果將26個字母對應0至25的整數，則加密公式為c≡m+k mod 26。

為增強安全性，凱撒密碼進行了改進，引入了k和b兩個參數，要求k與26互質。加密公式變為c≡km+b mod 26，其中k=1即為凱撒密碼。這種改進提高了密碼的安全性，但仍然可以通過頻率分析破解。

單表置換密碼存在弱點，易於通過頻率分析破解。為改進這一缺陷，法國密碼學家維吉尼亞於1586年提出了多表密碼。該方法允許一個明文字母對應多個密文字母。密鑰K=k[1]k[2]…k[n]，明文M=m[1]m[2]…m[n]，密文C=c[1]c[2]…c[n]，加密公式為C[i]=(m[i]+k[i]) mod 26。例如，明文data security，密鑰best，加密後得EELT TIUN SMLR。K越長，保密性越高，該密碼在操作上簡單易行。

古典密碼雖簡單，但至今仍具有參考價值。維吉尼亞密碼被認為是三百年內難以破解的密碼，盡管其加密方法已經過時，但在密碼學研究中仍佔有重要地位。

Ⅲ 古典密碼安全演算法有哪些

世界上最早的一種密碼產生於公元前兩世紀。是由一位希臘人提出的，人們稱之為
棋盤密碼，原因為該密碼將26個字母放在5×5的方格里，i,j放在一個格子里，具體情
況如下表所示

1 2 3 4 5
1 a b c d e
2 f g h i,j k
3 l m n o p
4 q r s t u
5 v w x y z

這樣，每個字母就對應了由兩個數構成的字元αβ，α是該字母所在行的標號，β是列
標號。如c對應13，s對應43等。如果接收到密文為

43 15 13 45 42 15 32 15 43 43 11 22 15

則對應的明文即為secure message。

另一種具有代表性的密碼是凱撒密碼。它是將英文字母向前推移k位。如k=5，則密
文字母與明文與如下對應關系

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E

於是對應於明文secure message，可得密文為XJHZWJRJXXFLJ。此時，k就是密鑰。為了
傳送方便，可以將26個字母一一對應於從0到25的26個整數。如a對1，b對2，……，y對
25，z對0。這樣凱撒加密變換實際就是一個同餘式

c≡m+k mod 26

其中m是明文字母對應的數，c是與明文對應的密文的數。

隨後，為了提高凱撒密碼的安全性，人們對凱撒密碼進行了改進。選取k,b作為兩
個參數，其中要求k與26互素，明文與密文的對應規則為

c≡km+b mod 26

可以看出，k=1就是前面提到的凱撒密碼。於是這種加密變換是凱撒野加密變換的
推廣，並且其保密程度也比凱撒密碼高。

以上介紹的密碼體制都屬於單表置換。意思是一個明文字母對應的密文字母是確定
的。根據這個特點，利用頻率分析可以對這樣的密碼體制進行有效的攻擊。方法是在大
量的書籍、報刊和文章中，統計各個字母出現的頻率。例如，e出現的次數最多，其次
是t,a,o,I等等。破譯者通過對密文中各字母出現頻率的分析，結合自然語言的字母頻
率特徵，就可以將該密碼體制破譯。

鑒於單表置換密碼體制具有這樣的攻擊弱點，人們自然就會想辦法對其進行改進，
來彌補這個弱點，增加抗攻擊能力。法國密碼學家維吉尼亞於1586年提出一個種多表式
密碼，即一個明文字母可以表示成多個密文字母。其原理是這樣的：給出密鑰
K=k[1]k[2]…k[n]，若明文為M=m[1]m[2]…m[n]，則對應的密文為C=c[1]c[2]…c[n]。
其中C[i]=(m[i]+k[i]) mod 26。例如，若明文M為data security，密鑰k=best，將明
文分解為長為4的序列data security，對每4個字母，用k=best加密後得密文為

C=EELT TIUN SMLR

從中可以看出，當K為一個字母時，就是凱撒密碼。而且容易看出，K越長，保密程
度就越高。顯然這樣的密碼體制比單表置換密碼體制具有更強的抗攻擊能力，而且其加
密、解密均可用所謂的維吉尼亞方陣來進行，從而在操作上簡單易行。該密碼可用所謂
的維吉尼亞方陣來進行，從而在操作上簡單易行。該密碼曾被認為是三百年內破譯不了
的密碼，因而這種密碼在今天仍被使用著。

古典密碼的發展已有悠久的歷史了。盡管這些密碼大都比較簡單，但它在今天仍有
其參考價值。