第四讲 古典置换密码 (classical transposition ciphers)上海交通大学郑东dzhengsjtu.edu.cn1.置换密码l本节考虑置换密码l方法：通过重新编排消息字母隐藏信息l特点：没有改变原来消息的字母集2. Scytale 密码l一种早期的 希腊变换密码l一张纸条环绕在一个圆柱上 l消息沿着圆柱横写l纸条上的字母看起来是一些随机字母l并不十分安全，密钥是纸条和圆柱的宽度l以不同的行写下消息字母 l按行读取消息l Plain: I A E S W C N U R D l C M I A I O Q E E lCipher: IAESW CNURD CMIAI OQEE 3. 轨道栅栏密码 Rail Fence cipher 4.几何图形密码l以一种形式写下消息，以另一种形式读取消息 5.置换密码的关键思想 l变换密码的关键思想l按一定规则写出明文，按另一规则读出密文。 l密钥：用于读密文的方法和写明文的方法l 6.行变换密码-（Row transposition ciphers ）l按行写出字母l以密钥给出的顺序按行读出密文 l（总是有一个密钥对）6. 行变换密码(续1)lPlain: 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 O S I T I T O I I S O N S X X X O X S N lCipher: STIEH EMSLP STSOP EITLB SRPNA TOIIS XOXSN 7 .行变换密码(续2)l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）lPlain: CONVENIENTWAYTOEXPRESSTHEPERMUTATION lKey (W): C O M P U T E R lKey (W): 1 4 3 5 8 7 2 6 lA N O V I N C ElE W T A O T N Y lE R P E T S X SlH E P R T U E M lA O I N Z Z T Zl Cipher: ANOVI NCEEW TAOTN YERPE TSXSH EPRTU EMAOI NZZTZ 8.行变换密码举例l用密钥 sorcery 加密下列消息: lKey(R): sorcery = 6 3 4 1 2 5 7l 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 l步骤: l按列写出消息 l按解密密钥读取明文 10.Cryptanalysis of Row Transposition ciphers l频率分析能够提供语言轮廓 l基本思想:猜测密钥周期,再对可能的行列 变换进行猜测.l利用常出现的双字母对或3字母对.11.密码分析举例 l给定密文: LDWOE HETTS HESTR HUTEL OSBED EFIEV NT l对连续周期测试, 对前面一些字母重新排列. l2: LD WO EH ET TS HE ST RH UT EL OS BE DE FI EV NT - NO l3: LDW OEH ETT SHE STR HUT ELO SBE DEF IEV NT - NO l4: LDWO EHET TSHE STRH UTEL OSBE DEFI EVNT - NO l5: LDWOE HETTS HESTR HUTEL OSBED EFIEV NT - NO l6: LDWOEH ETTSHE STRHUT ELOSBE DEFIEV NT - YES! lnote 第二组可能提供 “THESET“ or “TTHESE“ l可以猜测6字密钥能够给出这种密文 lkey 5,6,1,4,2,3 恢复明文如下: lWEHOLD THESET RUTHST OBESEL FEVIDE NT or lWE HOLD THESE TRUTHS TO BE SELF EVIDENT 12.小结l置换密码概念l行变换密码lOK！