第2章 古典密码体制 参考答案
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第2章 古典密码体制 1．当k=5，b=3时，用仿射密码加密这些字符：WO SHI XUESHENG 解：加密公式：c=e(p)=5p+3(mod26) 首先转化把这些字母转换成数字：22，14，18，7，8，23，20，4，18，7，4，13，6 然后加密
;)26(mod716231215232514171215219)26(mod3333333333333613471842023871814225
HQXMPXZORMPVG
所以，加密后为：GV PMR OZXPMXQH。 2．使用Vigenere方案，给出密文：ZICVTWQNGRZGVTWAVZHCQYGLMGJ，找出对应下列明文的密钥：Wearediscoveredsaveyourself 。 解： 明文：W e a r e d i s c o v e r e d s a v e y o u r s e l f 密文：ZＩC ＶＴＷＱＮＧＲ ＺＧＶＴＷＡＶＺＨ ＣＱ ＹＧＬＭＧＪ 将字幕转化成数字，再计算。 结果密钥为：３ ４ ２ ４ １５ １９ ８ ２１ ４ 3．分析Vigenere密码体制的安全性，并编程实现Vigenere密码算法。 解：Vigenere密码的强度在于对每个明文字母有多个密文字母对应，因此该字母的频率信息是模糊的。实际上，维吉尼亚（Vigenere）密码是一种多表加密算法，在密文的不同位置出现的字符通常不是以同样的方式加密的，但它是一种周期密码，如果两个同样的字符出现的间隔固定，并且为密钥长度的倍数，则它们将以同样的方法进行加密。 Vigenere算法c语言的简单实现 #include main() { int i,j,m,n,c,k,Ming_length,Key_length; char vigenere_table[26][26]; char Key[200],Ming[500] ,Mi[200],s[26][26]; printf("Vigenere Table:\n"); for(j=0;j<=25;j++) { printf("%c\n",'a'+j); for(i=0;i<=25;i++) { vigenere_table[i][j]='A'+(i+j)%26; printf("%c",vigenere_table[i][j]);
} } printf("\n"); for(i=0;i<=25;i++) { printf("%c",'a'+i); } printf("\n"); printf("请输入明文:\n"); gets(Ming); printf("请输入密钥: \n"); gets(Key); Ming_length=strlen(Ming); Key_length=strlen(Key); printf("\n"); k=0; printf("明文是 \n"); do { for(j=k;j{ int m=Ming[j]; int n=Key[j-k]; printf("%c",vigenere_table[m-97][n-97]); } k+=Key_length; }while(kgetch();
} 4．分析Hill密码体制的安全性，并编程实现Hill密码算法。 解：Hill密码技术可以较好地抗击统计分析攻击，但在面对已知明文的攻击就很容易被破译，特别是在已知密钥矩阵行数的情况下。 算法实现： #include #include #include #define NUM 20 #define NUM2 1000 int main() {
int i,j,k=0,n,p[NUM]; printf("阶数: "); scanf("%d",&n); printf("\n密钥: "); int q[NUM][NUM]; for(i=0;i{ scanf("%d",&p[i]); } for(i=0;i{ for(j=0;j { q[i][j]=p[j+k]; //printf("%d ",q[i][j]);
if((j+1)%n==0) { k+=n; // printf("\n"); }
} }
char word[NUM2]; int length,word2[NUM2][1]; printf("明文: "); scanf("%s",word); length=strlen(word); for(i=0;i{ //printf("word: %c",word[i]); word2[i][0]=word[i]-97; //printf("word2:%d",word2[i][0]); } i=0,j=0,k=0; int count=0,temp[NUM2][1],temp2[NUM2][1]; for(i=0;i{ for(j=0;j<1;j++) { temp[i][j]=0; temp2[i][j]=0; } }
k=strlen(word); //printf("K: %d\n",k); int z=0; j=0; printf("密文: "); while(z{ temp[j][0]=word2[j+count][0]; //printf("temp:%d\n",temp[j][0]); j+=1; if(j%n==0) { //printf("dffsf"); int i,s; for(i=0;i { for(int u=0;u<1;u++) { for(s=0;s { temp2[i][0]+=q[i][s]*temp[s][0]; temp2[i][0]=(temp2[i][0])%26;
} printf("%c",temp2[i][0]+65);
}
} for(i=0;i { temp2[i][0]=0; } count+=n; z+=1; } if(j%n==0) j=0;
//printf("%d \n",z);
}
printf("\n"); system("pause");
}
5．分析Vernam密码体制的安全性，并编程实现Vernam密码算法。 解：Vernam密码技术，它是一种代数密码技术。其加密方法是，将明文和密钥分别表示成二进制序列，再把它们按位进行模2加法。为了增强Vernam密码技术的安全性，应该避免密钥的重复使用。假设我们可以做到：密钥是真正的随机序列；密钥的长度大于或等于明文的长度；一个密钥只使用一次。那么Vernam密码技术是经得起攻击的考验的。 BOOL SettleString(char *src,DWORD len) { if (src==NULL) return FALSE;
for (DWORD i=0;i { src[i]=src[i]^0x76; } return TRUE; }
6．英文字母a,b,c,…,z分别编码为0,1,2,3,4,…,25，已知Hill（希尔）密码中的明文分组长度为2，密钥K是Z26上的一个二阶可逆方阵，假设密钥为hell,明文welcome，试求密文。 解：hell转化成数字为：１０，４，１１，１１.因为分组长度为２，所以，密钥矩阵K为：
1111410
将明文转化成数字：２２，４，１１，２，１４，１２，４ 明文矩阵M为：441214211422，则密文C＝MK（ｍｏｄ２６） 结果为：8661214224转化成字母,密文为：E C C O M G G
