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密码学基础一
一、 恺撒密码
1.简单介绍
凯撒密码是古时候欧洲常用的一种加密方式：英文一共26个字母，它的加密方式是将这26个字母分别平移固定的位数，
假设位数=3，那么A=D，B=E，如下图：
如果想加密一个单词HELLO，根据上面的唯一对比，加密后的结果应该是LHOOR。颠倒字母后的顺序，使得常人无法读懂这些语句或者单词。如何解密呢，也很简单，只需要将收到的单词向前平移3个位置，就可以恢复到加密前的单词HELLO了。
2.破解
破解凯撒密码的方法很多，有一种暴力破解的方式，就是“遍历”。根据凯撒密码的加密方式，平移固定的位数，26个英文字母总共可以平移的方式是26种，假如位数n=26，其实相当于没有平移，A=A，循环了一次。
进行暴力破解：
n=1：LHOOR=KGNNQ
n=2：LHOOR=JFMMP
n=3：LHOOR=HELLO
这样就破解了，可以推算发位数n=3，其实就是秘钥=3，
最多尝试25次即可推算出加密的n值等于多少（当然这里只是讨论原理，不排除真实情况，可能凑巧某一个错误的n值解密出来的也是一个完整的单词或一段话的情况）。
二、 替换密码
1.简单介绍
替换密码和恺撒密码原理有些类似，个人感觉相当于恺撒密码的变种，替换密码增加了字母替换的随机性.
举个简单的例子，A=G，B=X，C=K
这里ABC..等26个字母都随机指向了“密码”本上的另一个随机的字母，这下就比较难反向推算出“秘钥”是多少了，数量级完全不一样。
简单的算一下可能存在的情况：
A=有25种表示方式BCD…
B=有除A以外24种方式表示CDE..
…
那么秘钥的存在情况是：
N=25！种方式，远远大于恺撒密码的26。
2.破解
面对25!数量级的加密方式，使用暴力破解的方式不再实用了，但是可以使用另一种方法，统计学
通过大量扫描英文书籍，可以得出如下结果（，这里只探究原理，并不追究这个统计的准确性）：
26个字母在日常用语中的使用频率并不一样，比如字母E的使用频率遥遥领先，字母Z使用频率最低，这个相当于语言所残留在文字中的指纹，很难察觉但是真实存在。
根据这个原理，扫描“随机密码”文本，统计出各个字母的使用频率分布，找出使用频率最高的那个字母，极可能就是加密后的字母E。
3.随机加密还有很多变种，双重加密，擦掉“指纹”使得加密方式更进一步加固，不得不感叹古人的智慧，数学之美真奇妙。
如何破解凯撒密码？
可以先统计字母的频率，确定几个字母，只要有几个字母被解出来，那就很简单了。毕竟凯撒密码的规律性太强了。
如果凯撒密码每个字母位置的位置不一样怎么破解
具体破解方法如下：
1、准备一张纸，在上面写上内容，例如：百度经验：bai du jing yan。
2、接下来，将密钥设置为3，即是偏移度为3。
3、在另外一张纸上把24个字母写成一行，如图所示。
4、这时，用铅笔指向b，往右数3个字母，得出明文为E，然后用铅笔指向a，向右数三个字母，得出明文为d。
5、根据以上方法类推，可以得到明文。明文是展现给对方看的。当然，如果不知道密钥和推算方法，一般就看不明白。
6、若我们看到明文是bunny（兔子），知道密钥是9。
7、那么，如果用凯撒密码去破解，即可得出密文为sleep。
不同错误容忍度对凯撒密码破解精度的影响
不影响。
1、凯撒密码最早的使用可以追溯到古罗马。
2、《高卢战记》描述凯撒用密码传递信息，所谓“凯撒密码。
3、是一种替代密码，通过顺序推送后三个字母来起到加密的作用，比如用字母D代替字母A，用字母e代替字母B。
凯撒密码实现英文短句的加解密
1. 将“We are students.”这个英文词句用k=4的凯萨密码翻译成密码
1. 恺撒密码，
作为一种最为古老的对称加密体制，他的基本思想是：
通过把字母移动一定的位数来实现加密和解密。
例如，如果密匙是把明文字母的位数向后移动三位，那么明文字母B就变成了密文的E，依次类推，X将变成A,Y变成B,Z变成C，由此可见，位数就是凯撒密码加密和解密的密钥。
如：ZHDUHVWXGHQWV（后移三位）
2. 凯撒密码，
是计算机C语言编程实现加密和解密。挺复杂的。你可以研究一下哦。
2. 将凯撒密码（K=7）的加密、解密过程用C语言编程实现
/*
声明：MSVC++6.0环境测试通过
*/
#includestdio.h
#includectype.h
#define maxlen 100
#define K 7
char *KaisaEncode(char *str)//加密
{
char *d0;
d0=str;
for(;*str!='\0';str++)
{
if(isupper(*str))
*str=(*str-'A'+K)%26+'A';
else if(islower(*str))
*str=(*str-'a'+K)%26+'a';
else
continue;
}
return d0;
}
char *KaisaDecode(char *str)//解密
{
char *d0;
d0=str;
for(;*str!='\0';str++)
{
if(isupper(*str))
*str=(*str-'A'-K+26)%26+'A';
else if(islower(*str))
*str=(*str-'a'-K+26)%26+'a';
else
continue;
}
return d0;
}
int main(void)
{
char s[maxlen];
gets(s);
puts(KaisaEncode(s));
puts(KaisaDecode(s));
return 0;
}
3. 将凯撒密码X的加密、解密过程用C语言编程实现
(2)kaiser加密算法 具体程序：#include #include char encrypt(char ch,int n)/*加密函数，把字符向右循环移位n*/ { while(ch='A'ch='a'ch='z') { return ('a'+(ch-'a'+n)%26); } return ch; } void menu（)/*菜单，1.加密，2.解密，3.暴力破解，密码只能是数字*/ { clrscr(); printf("\n========================================================="); printf("\n1.Encrypt the file"); printf("\n2.Decrypt the file"); printf("\n3.Force decrypt file"); printf("\n4.Quit\n"); printf("=========================================================\n"); printf("Please select a item:"); return; } main() { int i,n; char ch0,ch1; FILE *in,*out; char infile[20],outfile[20]; textbackground(BLACK); textcolor(LIGHTGREEN); clrscr(); sleep(3)；/*等待3秒*/ menu(); ch0=getch(); while(ch0!='4') { if(ch0=='1') { clrscr(); printf("\nPlease input the infile:"); scanf("%s",infile)；/*输入需要加密的文件名*/ if((in=fopen(infile,"r"))==NULL) { printf("Can not open the infile!\n"); printf("Press any key to exit!\n"); getch(); exit(0); } printf("Please input the key:"); scanf("%d",n)；/*输入加密密码*/ printf("Please input the outfile:"); scanf("%s",outfile)；/*输入加密后文件的文件名*/ if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL) { printf("Can not open the outfile!\n"); printf("Press any key to exit!\n"); fclose(in); getch(); exit(0); } while(!feof(in)）/*加密*/ { fputc(encrypt(fgetc(in),n),out); } printf("\nEncrypt is over!\n"); fclose(in); fclose(out); sleep(1); } if(ch0=='2') { clrscr(); printf("\nPlease input the infile:"); scanf("%s",infile)；/*输入需要解密的文件名*/ if((in=fopen(infile,"r"))==NULL) { printf("Can not open the infile!\n"); printf("Press any key to exit!\n"); getch(); exit(0); } printf("Please input the key:"); scanf("%d",n)；/*输入解密密码（可以为加密时候的密码）*/ n=26-n; printf("Please input the outfile:"); scanf("%s",outfile)；/*输入解密后文件的文件名*/ if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL) { printf("Can not open the outfile!\n"); printf("Press any key to exit!\n"); fclose(in); getch(); exit(0); } while(!feof(in)) { fputc(encrypt(fgetc(in),n),out); } printf("\nDecrypt is over!\n"); fclose(in); fclose(out); sleep(1); } if(ch0=='3') { clrscr(); printf("\nPlease input the infile:"); scanf("%s",infile)；/*输入需要解密的文件名*/ if((in=fopen(infile,"r"))==NULL) { printf("Can not open the infile!\n"); printf("Press any key to exit!\n"); getch(); exit(0); } printf("Please input the outfile:"); scanf("%s",outfile)；/*输入解密后文件的文件名*/ if((out=fopen(outfile,"w"))==NULL) { printf("Can not open the outfile!\n"); printf("Press any key to exit!\n"); fclose(in); getch(); exit(0); } for(i=1;i=25;i++)/*暴力破解过程，在察看信息正确后，可以按'Q'或者'q'退出*/ { rewind(in); rewind(out); clrscr(); printf("==========================================================\n"); printf("The outfile is:\n"); printf("==========================================================\n"); while(!feof(in)) { ch1=encrypt(fgetc(in),26-i); putch(ch1); fputc(ch1,out); } printf("\n========================================================\n"); printf("The current key is: %d \n",i)；/*显示当前破解所用密码*/ printf("Press 'Q' to quit and other key to continue。
\n"); printf("==========================================================\n"); ch1=getch(); if(ch1=='q'||ch1=='Q')/*按'Q'或者'q'时退出*/ { clrscr(); printf("\nGood Bye!\n"); fclose(in); fclose(out); sleep(3); exit(0); } } printf("\nForce decrypt is over!\n"); fclose(in); fclose(out); sleep(1); } menu(); ch0=getch(); } clrscr(); printf("\nGood Bye!\n"); sleep(3); }。
4. 怎样编写程序：实现恺撒密码加密单词"julus"
用下面程序：新建个txt，放进去任意单词，设置#define N 5中的值，实现字母移位，达到加密目的。
本程序提供解密功能/************************************************************************//* 版权所有：信息工程学院 王明 使用时请注明出处！！ *//* 算法：凯撒密码体制 e799bee5baa6e4b893e5b19e31333264643062 *//************************************************************************/#include #define N 5void jiami(char namea[256]) { FILE *fp_jiami,*fp_file2; char c; fp_jiami=fopen(namea,"rb"); fp_file2=fopen("file2.txt","wb"); while(EOF!=(fscanf(fp_jiami,"%c",c))) { if((c='A'c='a'c='A'c='a'c='a'c='A'c='a'c='A'c='a'c='A'c='Z')c=c+32; } fprintf(fp_file3,"%c",c); } fclose(fp_file3); fclose(fp_jiemi); }int main(){ char name[256]; int n; printf（"输入你要操作的TXT文本："）； gets(name); printf("\n请选择需要进行的操作：\n"); printf(" 1：加密 2：解密 \n"); printf（"输入你的选择："）； scanf("%d",n); switch(n) { case 1:{jiami(name);printf("\t加密成功！！\n\n"); break;} case 2:{jiemi(name);printf("\t解密成功！！\n\n"); break;} default:{printf（"输入操作不存在！"）；} } return 0;}。
5. 谁有PYTHON编写的凯撒密码的加密和解密代码
给你写了一个.
def convert(c, key, start = 'a', n = 26):
a = ord(start)
offset = ((ord(c) - a + key)%n)
return chr(a + offset)
def caesarEncode(s, key):
o = ""
for c in s:
if c.islower():
o+= convert(c, key, 'a')
elif c.isupper():
o+= convert(c, key, 'A')
else:
o+= c
return o
def caesarDecode(s, key):
return caesarEncode(s, -key)
if __name__ == '__main__':
key = 3
s = 'Hello world!'
e = caesarEncode(s, key)
d = caesarDecode(e, key)
print e
print d
运行结果：
Khoor zruog!
Hello world!