四方密码

科技工作者之家 2020-11-17

四方密码是一种对称式加密法,由法国人Felix Delastelle(1840年–1902年)发明。 这种方法将字母两个一组,然后采用多字母替换密码。

介绍四方密码是一种对称式加密法,由法国人Felix Delastelle(1840年–1902年)发明。

这种方法将字母两个一组,然后采用多字母替换密码。1

四方密码用4个5×5的矩阵来加密。每个矩阵都有25个字母(通常会取消Q或将I,J视作同一样,或改进为6×6的矩阵,加入10个数字)。

原理首先选择两个英文字作密匙,例如example和keyword。对于每一个密匙,将重复出现的字母去除,即example要转成exampl,然后将每个字母顺序放入矩阵,再将余下的字母顺序放入矩阵,便得出加密矩阵。

将这两个加密矩阵放在右上角和左下角,余下的两个角放a到z顺序的矩阵:1

加密的步骤:

两个字母一组地分开讯息:(例如hello world变成he ll ow or ld);

找出第一个字母在左上角矩阵的位置;

同样道理,找第二个字母在右下角矩阵的位置;

找右上角矩阵中,和第一个字母同行,第二个字母同列的字母;

找左下角矩阵中,和第一个字母同列,第二个字母同行的字母;

得到的这两个字母就是加密过的讯息。

he lp me ob iw an ke no bi的加密结果:FY GM KY HO BX MF KK KI MD。

二方密码二方密码(en:Two-square_cipher)比四方密码用更少的矩阵。1

得出加密矩阵的方法和四方密码一样。

例如用“example”和“keyword”作密匙,加密“lp”。首先找出第一个字母(L)在上方矩阵的位置,再找出第二个字母(P)在矩阵的位置:

在上方矩阵找第一个字母同行,第二个字母同列的字母;在下方矩阵找第一个字母同列,第二个字母同行的字母,那两个字母就是加密的结果。

help me的加密结果:HE DL XW。

这种加密法的弱点是若两个字同列,便采用原来的字母,例如he便加密作HE。约有二成的内容都因此而暴露。

缺陷1、由于使用的是对称式加密,所以在使用中容易被记录比对而破解掉密码矩阵表,安全性太低。

2、明显看出不论是四方密码还是二方密码都存在一个问题,就是只能加密偶数的密码。如果是奇数密码,最后余下的一个字符将无法加密。如果使用原密码或者补位加密都更容易暴露密码表内容。

参见波雷费密码:也是两个字母一组,用5×5矩阵的加密法;

二分密码和三分密码:其他Delastelle发明的密码。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所

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