1、探秘密码学：从凯撒密码到现代加密

探秘密码学：从凯撒密码到现代加密

1. 密码学基础术语与凯撒密码

长久以来，人们一直试图隐藏书面信息的内容，并为此开发了众多方法。随着加密需求的出现，学者们也开始对这些方法进行分类和描述，这就涉及到了一些专业术语。

在秘密信息研究领域，“代码（code）”和“密码（cipher）”有着不同的含义。代码由大量的单词、短语、字母和音节组成，用代码词或代码数字替换明文中的元素；而密码的基本单位通常是字母，有时是字母对，很少是更大的字母组。此外，还有一种隐藏信息的方法——隐写术（steganography），它通过如使用隐形墨水等方式来隐藏信息的存在。这里我们主要关注密码，因为它在数学上更具趣味性。

密码学（cryptography）是研究如何通过代码和密码发送秘密信息的学科，而密码分析学（cryptanalysis）或破译学则是研究如何在未经授权的情况下读取这些秘密信息的学科，二者共同构成了密码学领域（cryptology）。

在讨论密码学时，通常会提到想要发送信息的爱丽丝（Alice）和接收信息的鲍勃（Bob），但我们先从尤利乌斯（Julius），也就是尤利乌斯·凯撒（Julius Caesar）说起。凯撒虽可能不是凯撒密码的发明者，但他让这种密码广为人知。罗马历史学家苏埃托尼乌斯描述了该密码：凯撒在给西塞罗及密友的私人信件中，若有机密内容，就会使用密码书写，即改变字母顺序，让人无法辨认。要解密，需用字母表中的第四个字母 D 替换 A，以此类推。

具体来说，爱丽丝发送信息时，先写出明文（plaintext），然后使用密码将其加密成密文（ciphertext）。在凯撒密码中，每个字母向下移动 3 位，当到字母表末尾时会循环。例如，明文“and y