9、古典密码学与密码数学基础

古典密码学与密码数学基础

1. Hill 2x2 密码

1.1 密码原理

Hill 2x2 密码是基于线性代数的多表替换密码，由 Lester S. Hill 在 1929 年发明。它使用矩阵和矩阵乘法来混合明文以生成密文。理解该密码需要熟悉数论知识。

1.2 示例

• 密钥：HILL，对应数字 7, 8, 11, 11
• 明文：SECRETMESSAG
• 密文：CIUBYTMUKGWO

1.3 Python 实现

import sys
import numpy as np

def cipher_encryption(plain, key):
    # if message length is an odd number, place a zero at the end.
    len_chk = 0
    if len(plain) % 2 != 0:
        plain += "0"
        len_chk = 1

    # msg to matrices
    row = 2
    col = int(len(plain)/2)
    msg2d = np.zeros((row, col), dtype=int)

    itr1 = 0
    itr2 = 0
    for i in range(len(plain)):
        if i%2 == 0:
            msg2d[0][itr1]= int(ord(