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傳統(tǒng)加密技術(shù)對于當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)安全發(fā)揮不了大作用，但每一本講述密碼學(xué)的書的開頭都會率先介紹它們，因?yàn)樗鼈兪敲艽a學(xué)的基礎(chǔ)，是密碼學(xué)的歷史。Vigenere密碼就是一種傳統(tǒng)加密技術(shù)，它是多表代換密碼，能夠有效改進(jìn)單表代換密碼的詞頻分布特征問題。詳細(xì)介紹請參考密碼學(xué)相關(guān)書籍。 幾乎每一本密碼學(xué)的書在講述Vigenere密碼的章節(jié)都會有這么一個(gè)《Vigenere代換表》用戶講解Vigenere密碼機(jī)制：
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
BCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZA CDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZAB DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC EFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCD FGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDE GHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEF HIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFG IJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGH JKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHI KLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJ LMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJK MNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKL NOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLM OPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMN PQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNO QRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOP RSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQ STUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQR TUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRS UVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRST VWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU WXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUV XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW YZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWX ZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY 加密過程很簡單，就是給定密鑰字母x和明文字母y，密文字母是位于x行和y列的那個(gè)字母。這樣就決定了加密一條消息需要與消息一樣長的密鑰字符串，通常，密鑰字符串是密鑰詞的重復(fù)。 以《密碼編碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全——原理與實(shí)踐》中的例子來作為本文的例子。比如密鑰詞是deceptive，消息是“we are discovered save yourself”，那么加密過程如下：
deceptivedeceptivedeceptive（密鑰字符串）
wearediscoveredsaveyourself（消息） ZICVTWQNGRZGVTWAVZHCQYGLMGJ（密文） 密文中的第一個(gè)字母“Z”是怎么得來的？從Vigenere代換表中，以密鑰字符串中的“d”為行，消息中的“w”為列的那個(gè)字母就是“Z”了。 使用查表的方式多加密幾次就能很輕易地總結(jié)出規(guī)律：將A~Z以0~25編號，那么加密過程就是，在代換表的第一行中找到消息字母，如“w”，然后向后移動d（即3）次，所得的字母就是密文了。如果數(shù)到末位，那么下一次移位就從頭（即A）繼續(xù)。 也就是說，可以將A~Z看成一個(gè)環(huán)，加密過程就是找定消息字母后，將指針往環(huán)的某個(gè)特定方向移位，次數(shù)就是密鑰字母所代表的數(shù)字。這其實(shí)是一個(gè)模26的過程。 擴(kuò)展一下，以上加密僅能對26個(gè)字母進(jìn)行加密，而且不能區(qū)分大小寫。但其實(shí)英文中除了字母外，還有標(biāo)點(diǎn)符號，還有空格。如果考慮到大部分英文字符，那么Vigenere代換表將比較大，而且有點(diǎn)浪費(fèi)空間的嫌疑。如果假設(shè)能被加密的字符有N個(gè)，如果把這N個(gè)字符建成一個(gè)環(huán)，那么加密過程就是模N的過程，即，C(i)=(K(i)+P(i))modN，其中K、C、P分別代表的是密鑰空間、密文空間、消息（明文）空間。 網(wǎng)絡(luò)上有人用C實(shí)現(xiàn)了這個(gè)加密算法，幾乎都是使用查代換表的方法。雖然可以程序生成代換表，但所生成的代換表太有規(guī)律了。以下我用Javascript實(shí)現(xiàn)了一次，使用的是模的方法，感覺靈活度更大，占用的空間肯定也更小（時(shí)間效率尚未估計(jì)） 1 var Vigenere = {
2 _strCpr: 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz_12345 67890.ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ',//可以將此字符串的順序打亂點(diǎn)，或者添加更多字符 3 _strKey: function(strK,str){//生成密鑰字符串,strK為密鑰，str為明文或者密文 4 var lenStrK = strK.length; 5 var lenStr = str.length; 6 if(lenStrK != lenStr){//如果密鑰長度與str不同，則需要生成密鑰字符串 7 if(lenStrK < lenStr){//如果密鑰長度比str短，則以不斷重復(fù)密鑰的方式生成密鑰字符串 8 while(lenStrK < lenStr){ 9 strK = strK + strK; 10 lenStrK = 2 * lenStrK; 11 } 12 }//此時(shí)，密鑰字符串的長度大于或等于str長度 13 strK = strK.substring(0,lenStr);//將密鑰字符串截取為與str等長的字符串 14 } 15 return strK; 16 } 17 } 18 19 Vigenere.lenCpr = Vigenere._strCpr.length; 20 21 Vigenere.Encrypt = function(K,P){//加密算法，K為密鑰，P為明文 22 K = Vigenere._strKey(K,P); 23 var lenK = K.length; 24 var rlt = ''; 25 var loop = 0; 26 for(loop=0; loop<lenK; loop++){ 27 var iP = Vigenere._strCpr.indexOf(P.charAt(loop)); 28 if(iP==-1) return '本算法暫時(shí)不能對字符：' + P.charAt(loop) + '進(jìn)行加密'; 29 var iK = Vigenere._strCpr.indexOf(K.charAt(loop)); 30 if(iK==-1) return '密鑰中包含非法字符：' + K.charAt(loop); 31 var i = (iP + iK) % Vigenere.lenCpr; 32 rlt = rlt + Vigenere._strCpr.charAt(i); 33 } 34 return rlt; 35 }; 36 37 Vigenere.DisEncrypt = function(K,C){ 38 K = Vigenere._strKey(K,C); 39 var lenK = K.length; 40 var rlt = ''; 41 var loop = 0; 42 for(loop=0; loop<lenK; loop++){ 43 var iK = Vigenere._strCpr.indexOf(K.charAt(loop)); 44 if(iK==-1) return '密鑰中包含非法字符：' + K.charAt(loop); 45 var iC = Vigenere._strCpr.indexOf(C.charAt(loop)); 46 if(iK > iC){ 47 rlt += Vigenere._strCpr.charAt(iC + Vigenere.lenCpr - iK); 48 } 49 else{ 50 rlt += Vigenere._strCpr.charAt(iC - iK); 51 } 52 } 53 return rlt; 54 };
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