16、古典密码的加密与破解技术

古典密码的加密与破解技术

1. 移位密码（Shift Ciphers）

移位密码是一种简单的加密方法，它通过对字母表进行移位来实现加密和解密。在这种方法中，我们引入了模 26 运算，确保在对数字进行加或减 k 操作后，将数字转换回字符时，结果会在字母表的开头或结尾“循环”。

1.1 加密与解密示例

以明文‘x’为例，其加密过程如下：
1. 使用 ORD('x') 将‘x’转换为数字 23。
2. 加上 k（这里 k = 3），得到 23 + 3 = 26，再对 26 取模 26，即 26 mod 26 = 0。
3. 使用 CHR(0) 将数字 0 转换回字符，得到结果‘a’。

对应的密文‘a’的解密过程如下：
1. 使用 ORD('a') 将‘a’转换为数字 0。
2. 减去 k（k = 3），得到 0 - 3 = -3，再对 -3 取模 26，即 -3 mod 26 = 23。
3. 使用 CHR(23) 将数字 23 转换回字符，得到结果‘x’。

可以将这种方法看作是生成新密码本的机制。与之前凯撒只有一个密码本不同，现在对于每个 k 值都可以生成一个新的密码本。而且，只有 k 需要保密，攻击者即使知道加密方法，没有 k 值也无法解密消息。更重要的是，我们可以为每条消息选择不同的 k，这样即使攻击者破解了一条消息的密钥，也不一定能知道另一条消息的密钥。

1.2 密码分析

虽然将初始的 3 位移位密码推广到了一般的 k 位版本，但