3、密码学基础：简单加密算法与破解方法

密码学基础：简单加密算法与破解方法

1. 非英语语言加密示例：克林贡语

为了证明加密和解密技术并非仅适用于英语，我们可以看看克林贡语。克林贡语（“tlhIngan Hol”）是《星际迷航》系列影视作品中出现的人造语言，由Marc Okrand发明，仅使用常见的拉丁字符和标点。这使得我们可以使用与英语类似的加密技术，同时展现该语言的不同特性。

克林贡语常用拉丁字母拼写的字符共有25个，即abcDeghHIjlmnopqQrStuvwy’。以“ Heghlu’meH QaQ jajvam”（英文翻译为 “Today is a good day to die.”）为例，对其进行ROT13加密，加密后的密文为 “trStyln’rt DoD wowjo’”。

2. 多字母密码

单字母密码存在明显弱点，为了在不显著增加复杂度的情况下增强加密效果，人们引入了多字母密码。多字母密码的基本思路是使用多个不同的密码表，例如每两个字母切换一次密码表，或者使用更多密码表。

管理这些密码表存在一定难度，需要使用密钥来选择不同的字母表对明文进行加密。如果密钥代表k个字母表的集合，那么可能的字母表组合有(26!)^k种。为了减少这个数字，密码学家通常使用基于容易记忆结构（如普通字母顺序的移位和反转）的少量字母表，并使用密钥的部分来选择用于替换的字母表。

2.1 维吉尼亚方阵

最常用的选择字母表的工具是著名的维吉尼亚方阵。它是一组预先选定的字母表，同时提供了在知道密钥的情况下帮助加密和解密文本字符的指南。使用维吉尼亚方阵进行多字母密码加密时，我们得到维吉尼亚密码，其密钥是字母表中的一个单词。

加密步骤如