簡易替換式密碼系統
簡易替換式密碼系統
密碼學(Cryptography)是一門透過將重要訊息透過加密過程轉換為只能給指定的接收者才能解密的形式來保護訊息安全的科學,而密碼學本身來自希臘語 kryptos 和 graphein,分別表示隱藏和書字 。 傳統密碼學主要有兩種類別,分別是替換/取代(Subsitution Techniques)與換位(Transposition Techniques),以此兩類做為加密的方法。本單元主要以替換(取代)的加密系統為例,來介紹簡易替換式密碼的操作方式。
簡易替換式密碼以特定方式改變字母表上字母順序,並以此順序書寫的加密方式 ,簡易替換式密碼主要以每一個字母為一單元進行加解密操作,以下就單字母/單表加密(Monoalphabetic cipher)及凱撒加密(Caesar cipher)來說明加解密過程。
單字母/單表加密(Monoalphabetic cipher)
操作方式為以給定的金鑰(字母字串)直接從A開始取代,重複的字母不列入,當取代到字串的最後一個字母後再按字母順序填入進行取代(跳過前面已取代過的字串字母)。接著將要加密的明文透過對照表找到對應已取代的字母,寫出密文。
解密的操作如同加密前一樣,先透過得到的金鑰字母字串來產出字母對照表後,再將密文中的字母一一比對出後,解出明文(可能要自行拆解單字--加空格)。
加密過程
*記得將金鑰中重複的字母去除。
加密後的密文==> BUBQXSEFLDFRNMRRFAJB
解密過程
凱撒密碼Caesar Cipher
相傳在公元前40年Julius Caesar凱撒大帝曾用此方法對重要的軍事信息進行加密,操作方式是明文中的所有字母都在字母表上向後(或向前)按照一個固定數目進行偏移後被替換成密文。例如,當偏移量是3的時候,所有的字母A將被替換成D,B變成E,以此類推。 (參考來源: 維基百科)
圖片來源: 維基百科
加密過程(解密過程則為反推)