在密碼學領域，經典密碼是一種密碼類型，過去歷史上常用，但現代已經很少使用，大部分的已經不再使用了。一般而言，經典密碼是基於一個拼音字母(像是 A-Z)、動手操作或是簡單的設備。它們可能是一種簡單的密碼法，以致於不可信賴的地步，特別是有新技術被發展出來後。
基本介紹
- 中文名：經典密碼
- 性質：一種密碼類型
- 分為：替代式密碼和移位式密碼
- 特點：規律性很強，通常很容易被破解
簡介,經典密碼的類型,替代式密碼,移位式密碼,經典密碼的破譯,
簡介
現代的方法是用電腦或是其它數位科技，基於位元和位元組上操作。許多經典密碼被受尊重的人使用，像是尤利烏斯·凱撒和拿破崙，他們創造了一些常被人們使用的密碼。許多密碼起源於軍事上，相同立場的人常使用來寄送秘密訊息。經典的方法常攻擊密碼文，有時候甚至不知其密碼系統，也可以使用工具，像是頻率分析法。有些經典密碼是使用先進的機器或是機電密碼機器，像是恩尼格瑪密碼機。
經典密碼的類型
經典密碼大致上分為替代式密碼和移位式密碼。
替代式密碼
替代式密碼是字母(或是字母群)作有系統的代換，直到訊息被替換成其它難以解讀的字。
凱撒密碼是廣為人知的替代式密碼。為了用凱撒密碼法加密訊息，每個密碼字母集中的字母將會被其位置的後3個字母替代。因此字母A將會被字母D替代、字母B將會被字母E替代、字母C將會被字母F替代等，最後，X、Y和Z將分別的被替代成A、B和C。例如，"WIKIPEDIA"將被加密成"ZLNLSHGLD"。凱撒把字母向後移"3"位，但其他數字也可照著作。
另一種替代式密碼是使用關鍵字，你可以選擇一個單字或是短詞組並去除所有的空格和重複的字母，接著把它當作密碼字母集的開頭。最後記得去除掉關鍵字的字母把其它字母接續排序。例如，如果關鍵字是CIPHER，則密碼字母表是這樣寫的：
一般字母: 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
密碼字母: c i p h e r s t u v w x y z a b d f g j k l m n o q
維瓊內爾密碼凱撒密碼的例子是所有單套字母替代式密碼(monoalphabetic substitution ciphers)的典範，它只使用一個密碼字母集。但我們也可以使用多套字母替代式密碼(polyaphabetic substitution cipher)，使用的是多個密碼字母集。加密由兩組或多組密碼字母集組成，加密者可自由的選擇然後用交替的密碼字母集加密訊息。這么做將會增加解碼的困難度，因為密碼破解者必須找出這兩組密碼字母集。
另一個多套字母替代式密碼的例子，這將更難解密，稱作維瓊內爾密碼(Vigenère cypher)，亦作維瓊內爾方格，這是一種創新的加密方法。隨著這個方格，它有26組不同用來加密的密碼字母集。每個密碼字母集就是多移了一位的凱撒密碼。維瓊內爾方格看起來就是這樣：
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 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
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 B
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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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 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
為了使用維瓊內爾方格加密訊息，必須先選擇一個關鍵字，接著重複這個關鍵字直到跟明文相同長度。然後看明文訊息下方是哪一個密碼字母集可供使用，就是明文的第一個字母下方對映到的關鍵字母。另外，每個密碼字母集由它自己的第一個字母作為名稱。
例如關鍵字是WORD、明文是I LOVE CRYPTOGRAPHY，則：
訊息： I LOVE CRYPTOGRAPHY
關鍵字： W ORDW ORDWORDWORDW
密碼訊息： E ZFYA QIBLHFJNOGKU
一些替代式密碼牽涉使用數字而非字母。一個例子是Great Cipher，其數字代表音節。還有另一種數字替代式密碼，一個字母基於關鍵字而使用4種不同選項的數字對。相對的，符號也可以用來替代字母或音節。一個例子是12星座字母，每個星座的象徵符號代表不同字母，例如，太陽的象徵符號替代A、木星替代B、土星替代C。另外，點、線、破折號也可拿來使用，例如，摩斯電碼，雖然它並不是真的密碼，但是它的點、破折號就是代表一個字母。
另一種是豬圈密碼 (pigpen cipher)，運用格子系統或線和點為字母建立一些象徵符號。當然，還有其它方法也是用符號、點、破折號來建立密碼字母集。
移位式密碼
移位式密碼，它們字母本身不變，但它們在訊息中順序是依照一個定義明確的計畫改變。許多移位式密碼是基於幾何而設計的。一個簡單的加密(也易被破解)，可以將字母向右移1位。例如，明文"Hello my name is Alice."將變成"olleH ym eman si ecilA."。密碼棒(scytale)也是一種運用移位方法工具。
一個移位式密碼的具體例子columnar cipher.先選擇一個關鍵字，把原來的訊息由左而右、由上而下依照關鍵字長度轉寫成長方形。接著把關鍵字的字母依照字母集順序編號，例如A就是1、B就是2、C就是3等。例如，關鍵字是CAT，明文是THE SKY IS BLUE，則訊息應該轉換成這樣：
C A T 3 1 20 T H E S K Y I S B L U E最後把訊息以行為單位，依照編號大小調換位置。呈現的應該是A行為第一行、C行為第二行、T行為第三行。然後就可以把訊息"The sky is blue"轉寫成HKSUTSILEYBE。
另一種移位式密碼是Chinese cipher，移位的方法是將訊息的字母加密成由右而左、上下交替便成不規則的字母。範例，如果明文是：THE DOG RAN FAR，則Chinese cipher看起來像這樣:
R R G T A A O H F N D E 密碼文將寫成：RRGT AAOH FNDE
絕大多數的移位式密碼與這兩個範例相類似，通常會重新排列字母的行或列，然後有系統的移動字母。其它一些例子包括Vertical Parallel和雙移位式(Double Transposition)密碼。
更複雜的算法可以混合替代和移位成為積密碼(product cipher)；現代資料區段密碼像是DES反覆位移和替代的幾個步驟。
經典密碼的破譯
經典密碼由於規律性很強，通常很容易被破解。許多經典密碼可單單經由密文而破解，所以它們容易受到唯密文攻擊法攻擊(ciphertext-only attack)。有些經點密碼(像是凱撒密碼)的金鑰個數有限，所以這類密碼可以使用暴力破解嘗試所有的金鑰。替代式密碼有比較大的金鑰數，但是容易被頻率分析，因為每個密碼字母各代表了一個明文字母。Polyalphabetic密碼，像是維瓊內爾密碼使用多個替換防止了簡單的頻率分析，然而，更先進的技術Kasiski examination就可用來破解這類密碼。
另一方面，現代密碼的設計可以承受更強大的ciphertext-only attacks。一個優秀的現代密碼必須保證廣泛潛在的攻擊，包括known-plaintext attack和chosen-plaintext attack以及chosen-ciphertext attack。對於密碼破解者來說，應不能夠找到關鍵，即使他知道明文和對應的密碼文、即是他可以選擇明文或密碼文。經典密碼再也不能滿足這些強大的標準，因此，有興趣者再也不拿它來作安全套用了。
