凱撒碼

凱撒加密(Caesar cipher)是一種簡單的訊息編碼方式：它根據字母表將訊息中的每個字母移動常量位k。舉個例子如果k等於3，則在編碼後的訊息中，每個字母都會向前移動3位：a會被替換為d；b會被替換成f；依此類推。字母表末尾將回卷到字母表開頭。於是，w會被替換為z， x會被替換為a。在解碼訊息的時候，每個字母會反方向移動同樣的位數。

基本介紹

• 中文名：凱撒碼
• 類型：密碼
• 時期：16世紀
• 產生：古羅馬愷撒大帝

歷史沿革

起源

凱撒密碼（Caesar Code）

“愷撒密碼”據傳是古羅馬愷撒大帝用來保護重要軍情的加密系統。它是一種替代密碼，通過將字母按順序推後起3位起到加密作用，如將字母A換作字母D，將字母B換作字母E。據說愷撒是率先使用加密函的古代將領之一，因此這種加密方法被稱為愷撒密碼。

發展

多表密碼

人們在單一愷撒密碼的基礎上擴展出多表密碼，稱為“維吉尼亞”密碼。它是由16世紀法國亨利三世王朝的布萊瑟·維吉尼亞發明的，其特點是將26個愷撒密表合成一個。

“維吉尼亞”密碼

“維吉尼亞”密碼由16世紀法國亨利三世王朝的布萊瑟·維吉尼亞發明的，如下表：

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

A A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

B B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A CC D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B

D D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C E E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D F F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E G G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F H H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G I I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H J J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I K K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J L L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K M M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L N N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M O O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N P P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O Q Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P R R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q S S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R T T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S U U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T V V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U

W W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Y Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Z Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y

維吉尼亞密碼引入了“密鑰”的概念，即根據密鑰來決定用哪一行的密表來進行替換，以此來對抗字頻統計。假如以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密鑰字母，對如下明文加密：

TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION

當選定RELATIONS作為密鑰時，加密過程是：明文一個字母為T，第一個密鑰字母為R，因此可以找到在R行中代替T的為K（key），依此類推，得出對應關係如下：

密鑰:RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL

明文:TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION

密文:KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY

歷史上以維吉尼亞密表為基礎又演變出很多種加密方法，其基本元素無非是密表與密鑰，並一直沿用到二戰以後的初級電子密碼機上。

典型案例

假如有這樣一條指令：

RETURN TO ROME

用愷撒密碼加密後就成為：

UHWXUA WR URPH

如果這份指令被敵方截獲，也將不會泄密，因為字面上看不出任何意義。

這種加密方法還可以依據移位的不同產生新的變化，如將每個字母左19位，就產生這樣一個明密對照表：

明:A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

密:T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S

在這個加密表下，明文與密文的對照關係就變成：

明文：THE FAULT, DEAR BRUTUS, LIES NOT IN OUR STARS BUT IN OURSELVES.

密文：MAX YTNEM, WXTK UKNMNL, EBXL GHM BG HNK LMTKL UNM BG HNKLXEOXL.

很明顯，這種密碼的密度是很低的，只需簡單地統計字頻就可以破譯。