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1、第四讲 古典置换密码 (classical transposition ciphers),上海交通大学计算机科学系 郑东 zheng- Tel: 62932135(O),变换密码 transposition ciphers,本节考虑变换密码（或置换密码） 方法：通过重新编排消息字母隐藏信息 特点：没有改变原来消息的字母集,2. Scytale 密码,一种早期的 希腊变换密码 一张纸条环绕在一个圆柱上 消息沿着圆柱横写 纸条上的字母看起来是一些随机字母 并不十分安全，密钥是纸条和圆柱的宽度,以不同的行写下消息字母 按行读取消息 Plain: I A E S W C N U R D C M I A
2、 I O Q E E Cipher: IAESW CNURD CMIAI OQEE,3. 轨道栏杆密码 Rail Fence cipher,4.几何图形密码,以一种形式写下消息，以另一种形式读取消息,5.变换密码的关键思想,变换密码的关键思想 按一定规则写出明文，按另一规则读出密文。 密钥：用于读密文的方法和写明文的方法,6.行变换密码-Row transposition ciphers,group the message and shuffle letters within each group more formally write letters across rows then reo
3、rder the columns before reading off the rows always have an equivalent pair of keys (Read off vs Write In),6. 行变换密码(续1),Plain: THESIMPLESTPOSSIBLETRANSPOSITIONSXX Key (R): 2 5 4 1 3 Key (W): 4 1 5 3 2 T H E S I S T I E H M P L E S E M S L P T P O S S S T S O P I B L E T E I T L B R A N S P S R P N A
4、 O S I T I T O I I S O N S X X X O X S N Cipher: STIEH EMSLP STSOP EITLB SRPNA TOIIS XOXSN,7 .行变换密码(续2),可以用一个英文单词做密钥，指定以字母顺序做为读取密文（或明文） Plain: CONVENIENTWAYTOEXPRESSTHEPERMUTATION Key (W): C O M P U T E R Key (W): 1 4 3 5 8 7 2 6 A N O V I N C E E W T A O T N Y E R P E T S X S H E P R T U E M A O I
5、N Z Z T Z Cipher: ANOVI NCEEW TAOTN YERPE TSXSH EPRTU EMAOI NZZTZ,8.行变换密码举例,用密钥 sorcery 加密下列消息: Key(R): sorcery = 6 3 4 1 2 5 7 laser beams can be modulated to carry more intelligence than radio waves = erasb lecam snabd umole atoed ctamo ryrre elntl iicee ntgha dnria oesav w,9行变换密码解密算法,步骤: 按列写出消息 按
6、解密密钥读取明文,10.Cryptanalysis of Row Transposition ciphers,频率分析能够提供语言轮廓 基本思想:猜测密钥周期,再对可能的行列变换进行猜测. 利用常出现的双字母对或3字母对.,11.密码分析举例,给定密文: LDWOE HETTS HESTR HUTEL OSBED EFIEV NT 对连续周期测试, 对前面一些字母重新排列. 2: LD WO EH ET TS HE ST RH UT EL OS BE DE FI EV NT - NO 3: LDW OEH ETT SHE STR HUT ELO SBE DEF IEV NT - NO 4: L
7、DWO EHET TSHE STRH UTEL OSBE DEFI EVNT - NO 5: LDWOE HETTS HESTR HUTEL OSBED EFIEV NT - NO 6: LDWOEH ETTSHE STRHUT ELOSBE DEFIEV NT - YES! note 第二组可能提供 “THESET“ or “TTHESE“ 可以猜测6字密钥能够给出这种密文 key 5,6,1,4,2,3 恢复明文如下: WEHOLD THESET RUTHST OBESEL FEVIDE NT or WE HOLD THESE TRUTHS TO BE SELF EVIDENT,12.小结,变换密码概念 行变换密码,