置換密碼

置換隻不過是一個簡單的換位,每個置換都可以用一個置換矩陣Ek來表示。每個置換都有一個與之對應的逆置換Dk。

名稱定義

中文名稱:置換密碼,又稱換位密碼

英文名稱:permutation cipher

(transposition cipher):明文的字母保持相同,但順序被打亂了。

概念

置換隻不過是一個簡單的換位,每個置換都可以用一個置換矩陣Ek來表示。每個置換都有一個與之對應的逆置換Dk。置換密碼的特點是僅有一個傳送方和接受方知道的加密置換(用於加密)及對應的逆置換(用於解密)。它是對明文L長字母組中的字母位置進行重新排列,而每個字母本身並不改變。

套用說明

令明文m=m1,m2,...mL。令置換矩陣所決定的置換為pi,則加密置換

c=Ek(m)=(c1,c2,...cL)=mpi(1),mpi(2),...,mpi(L)

解密置換

d=Dk(c)=(cn^-1(1),cn^-1(2),...cn^-1(L))

例,置換密碼。給定明文為the simplest possible transposition ciphers,將明文分成長為L=5的段,

m1=thesi, m2=mples m3=tposs m4=iblet,

m5=ransp, m6=ositi m7=oncip m8=hersx

最後一段長不足5,加添一個字母x。將隔斷的字母序號按下述置換矩陣進行換位:

Ek= 0 1 2 3 4

3 0 4 2 1

得到密文如下

STIEH EMSLP STSOP EITLB SRPNA TOIIS IOPCN SHXRE

利用下述置換矩陣:

Dk=0 1 2 3 4

1 4 3 0 2

可將密文恢復為明文。

L=5時可能的置換矩陣總數為5!=120,一般為L!個。可以證明,在給定L下所有的置換矩陣構成一個L!對稱群。

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