替换密码的简单替换密码

简单替换加密是一种以特定方式改变字母表的字母顺序并按此顺序写入的加密方法。这种改变了字母顺序的字母表就是“替换表”。替换表可以通过移位或反转(分别为凯撒密码和阿特巴什密码(英文))或更复杂的方式来构造,此时称为‘混合表’。传统上,在字母表的开头写一个关键字,然后删除重复的字母,这样就可以得到一个混合列表。使用带有关键字“斑马”的混合表系统:

明文为ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ。

密文为ZEBRASCDFGHIJKLMNOPQTUVWXY。

明文是:

立刻逃跑。我们被发现了

加密结果是:

SIAA·ZQ·LKBA。弗吉尼亚·ZOA

传统上,密文省略了标点符号和空格,有一个固定长度的单位,以避免传输错误,并以明文形式变相显示单词的边界。这些单位被称为“组”(英文:groups),有时也被称为“groupcount”(即组数),它们被用作额外的检查。通常五个字母为一组,然后通过电报发送消息:

SIAAZ QLKBA VAZOA RFPBL UAOAR

如果明文的长度不能被5整除,则需要在末尾填充“NULL”。这些空字符可以是任何字符,因为解密后可以看出是明显的无意义字符(如ORANG EOOOO),所以接收方很容易发现并丢弃它们。如果发现密文长度不能被五整除,就可以知道有传输错误,要求重传。

有时,没有必要将简单的替换密码替换为另一个字母。例如,在猪圈密码中,密文由网格中的符号组成。

这些函数增加的安全性和以前没有太大区别,因为基本上所有奇怪的符号最终都会转换成A-Z字母。

有时销售人员在他们的名单和目录中使用非常简单的加密方法:用字母代替数字。

本文(编号)

1234567890

加密信件:

创造利润

例如:MAT代表120。简单替换密码的缺点是字母表的最后几个字母(大多数不经常使用)经常留在末尾。强化的方法是加密后做一个列移位,但很多时候并没有做到。

虽然用于加密的密钥很有可能(26!≈ 2 88.4,if 88 bits),但是破解单表加密极其容易。只要提供合理长度的密文,密码分析就可以通过对频率分布(英文:Frequency distribution)的分析,即频率分析,推断出最常见单元的含义。这使得破解者能够通过消除来解决一个单位的含义。看一个开裂的例子。在某些情况下,可以从他们的字母图案中破译出来。比如“attract”和“osseous”是英语中“ABBCADB”的模式的唯一“词根”,也就是说,如果“ABBCADB”出现在密码中,经过简单的替换,就可以猜出是“attract”或“osseous”。娱乐和报纸谜题包含许多这样的加密方法。

根据英语的唯一解距离(英文:Unicity distance),密文平均至少需要27.6个字母才能破解混合表的简单替换密码。一般情况下,假设遇到新的排列,一般需要50个字母左右(有些密文可以少用)。然而,当密文具有非常平坦的频率分布时,对密文长度的需求可能会增加。同时,加密器可以添加空字符来创建平坦的频率分布。

除此之外,还有一种“造假”频率分布的方法,叫做漏词。顾名思义,这些文章会刻意避免使用某个或某些字母。如果遗漏了E,继续用正常频率分析(最高频率估计是E)是不可能找到真正的明文的。