2、探秘古代密码学：从简单替换密码到复杂加密术

探秘古代密码学：从简单替换密码到复杂加密术

一、引言

有人认为，若没有扎实的数学基础，就无法深入研究密码学，这种观点有一定道理。现代密码学方法，尤其是非对称密码学，确实依赖于数学知识。不过，对于初学者而言，从简单的历史密码入手，更容易掌握密码学的基本概念。这些历史密码虽不需要高深的数学知识，但蕴含了现代密码学的核心思想。接下来，让我们一同探寻从古代到19世纪的密码学历史，了解那些曾经被广泛使用的密码。

二、替换密码概述

在有记录的历史中，最早出现的密码是替换密码。这种方法依据特定算法，将明文中的每个字母替换为密文中的某个字母。替换密码主要分为两种类型：单字母替换密码（或单表替换密码）和多字母替换密码（或多表替换密码）。
- 单字母替换密码 ：明文中的某个字母总是被替换为密文中对应的固定字母。例如，明文中的“a”在密文中始终是“k”。
- 多字母替换密码 ：使用多种替换方式，同一个明文字母在密文中可能有不同的替换结果。比如，明文中的“a”在密文中有时是“k”，有时是“j”。

三、著名的单字母替换密码

（一）凯撒密码

1. 加密原理
   凯撒密码是最为人熟知的历史加密方法之一。据罗马历史学家盖乌斯·苏埃托尼乌斯·特兰基利乌斯记载，尤利乌斯·凯撒曾用此密码加密军事信息，将明文中的所有字母向右移动三位。例如，明文“Attack at dawn”加密后变为“Dwwdfn dw gdzq”。当字母移动超出“z”时，会绕回字母表开头继续移动，如“y”向右移动三位会变成“b”。