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古典密码

Info

  • 2022/6/14 修改Enigma加密流程图
  • 2022/6/14 添加double stepping示意图

单表密码

  • 使用明文密文对照表

仿射密码

\(x = (y \times k_1+k_2 )\%n\)
\(y = (x-k_2)\times k^{-1} \%n\)

多表密码

每个明文字母采用不同的单表替换（同一明文字母对应多个密文字符）

Vigenere Algorithm

明文: this cryptto system is not secure
密钥: cipher cipher cipher cipher cipher
密文: VPXZGIA...
t+c = v
t+p = i

Enigma

Date: 每一天的密码设计
Ringstellung (delta)添加增量
Steckerverbindungen: 十对字母的相互转化
Kenngrunppen: 和日期对应 方便情报归类

部件与概念

  • rotor1，字母表1
  • rotor2，字母表2
  • rotor3，字母表3
  • reflactor，字母两两对应
  • wiring board，连接对应字母
  • message key，三个rotor外面的显示，外部delta
  • ring setting，三个rotor内部的设置，内部delta
  • delta = message key - ring setting

具体加密流程

plaintext -> wiring board 
          -> +delta1 -> rotor1 -> -delta1
          -> +delta2 -> rotor2 -> -delta2
          -> +delta3 -> rotor3 -> -delta3
          -> reflactor 
          -> +delta3 -> rotor3 -> -delta3
          -> +delta2 -> rotor2 -> -delta2
          -> +delta1 -> rotor3 -> -delta1 
          -> wiring board 
                                -> cripertext

同理可知加密、解密是完全可逆的过程

齿轮跳转规则

QEVJZ
RFWKA

  1. 常规跳转
    • 每按一下，齿轮I跳转一下
    • 当齿轮I从位置Q转到R时，齿轮Ⅱ被带动跳转一下
  2. double stepping
    • 当齿轮I从位置Q转到R时，齿轮Ⅱ被带动跳转
    • 若此时齿轮Ⅱ是从D跳转到E，则下一次齿轮Ⅱ从E跳转到F，并带动齿轮Ⅲ跳转
    • 可以理解为 I=Q,Ⅱ=D,Ⅲ=X -> I=R,Ⅱ=E,Ⅲ=X -> I=S,Ⅱ=F,Ⅲ=X+1