非常通俗易懂的解釋密碼演算法原理!
密碼分析（上）
Tip：因為考試需要而總結的，因為寫的比較通俗易懂，就放到部落格裡來了。
一、代換密碼
1.1 移位(凱撒)密碼
注意：別被左邊那種公式誤導了，應該是先加再取餘的，下面我按0-25代表a-z來算(這個無所謂了，你用ASCII碼來算都可以，只要最後再算回字母來表示密文就行了)
mod就是求餘數的，N就是26(26個英文字母)，假如k取為3
比如a的加密過程，
(‘a’ + 3) mod 26就相當於4對 26取餘 算出來就是‘d’(4)
再比如z的加密過程
(‘z’ + 3) mod 26就相當於28對 26取餘 算出來就是‘c’(3)，
如果先取餘就是25+3 (28)這個就跑出a-z的範圍了
舉個例子
原密碼：a o p c d e f
加密後：d r s f g h i
1.2 單表代換
簡單說就是一個字母在一張密碼錶裡對應固定的另一個字元
加密表(當然這表可以由自己隨便給[一行放不下，放兩行了])：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
21 12 25 17 24 23 19 15 22 13 18 3 9
-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - -- - - -
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
5 10 2 8 16 11 14 7 1 4 20 0 6
解密表(扳著腳趾頭想都可以想到是上面翻過來的)：
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
24 21 15 11 22 13 25 20 16 12 14 18 1
-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - -- - - -
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
9 19 7 17 3 10 6 23 0 8 5 4 2
0-25分別代表A-Z，就比如說c(2)加密就會變為z(25)，解密時z(25)-->c(2)
舉個例子
原密碼：a o p c d e f
加密後：v k c . . . . (剩下的我就不算了，這26個字母數的比較煩)
1.3 仿射代換(乘數密碼)
注意：還是別被左邊那種公式誤導了，應該是先加再取餘的，解密的時候肯定先減掉了，比如k1 取7，k2取2，N還是26個英文字母，最終加密公式就是(7m+2)mod 26(m就是密碼)，解密公式就是(c-2)/7 mod 26(c是加密後的資料，-1次方就是除法，都知道的)
比如a是0 加密：（0×7+2）mod 26 = 2 即為 c
c是2 解密：((2 – 2）/7 )mod 26 = 2 即為a
舉個例子
原密碼：a o p c d e f
加密後：c u d . . . . (剩下的我就不算了)
1.4 多表代換(維吉尼亞代換方陣)
這個相當簡單，只要把這個表記住就萬事大吉了（啥？記不住，那你寫在手心上吧！ ！ ！）
首當其衝的舉個例子
比如金鑰串為radio 加密時就把密碼按每5位為一組(radio的長度)來加密比如aopcdef前五個aopcd就是一組，ef又是一組
a的對應密碼就是r行的a列，
o的對應密碼就是a行的o列，
p的對應密碼就是d行的p列，
c的對應密碼就是i行的c列，
d的對應密碼就是o行的d列，
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - -
e的對應密碼就是r行的e列，
f的對應密碼就是a行的f列(就這個規律，就這麼簡單，記住上面27*27的表搞定一切)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -結果- - - - - -- - - - - - - - - - - -- - -
原密碼：a o p c d e f
加密後：r p s . . . . (剩下的你自己填下試試吧)
二、置換密碼
為啥叫置換，因為這個演算法僅僅只是把密碼字元的位置換了一下
2.1 無金鑰換位
這個非常非常簡單
直接舉個例子
原密碼：a o p c d e f
加密過程：a o p(當然這一行寫幾個要看要求，若1行寫1個絕對出題者有病)
c d e
f * *
加密後：a c f o d * p e *
總結一下：原密碼橫著寫幾行，最後一行寫不滿放成*，然後從上到下豎著寫完就是加密的密文；解密的話，先豎著寫下來然後再橫著寫回來並且去掉*不就是密碼嗎？ （什麼？你看不懂，那你還是重修下小學課程吧. . .）
2.2 有金鑰換位
這個也是非常的簡單
直接舉個例子
原密碼：a o p c d e f
加密金鑰為：p=(p(1)，p(2)，p(3)，p(4))=(2, 4, 1, 3)
加密過程：a o p c
o c a p
d e f *
e * d f
加密後：o c a p e * d f
總結一下：金鑰p=(p(1)，p(2)，p(3)，p(4))=(2,4, 1, 3)意思是，把第2個數放到第一個位置，把第4個數放到二個位置，第1個數放到第三個位置，第3個數放到第四個位 置，解密的話，(1,2,3,4) -->(2,4, 1, 3)-->(1, 2,3,4)，（2413變為1234你不會嗎，不會？那你還是順便把幼兒園也重修了吧. . .不會解密的繼續往下看）
原密碼：a o p c . . . (一，二，三，四) (1,2,3,4)
加密後：o c a p . . . (一，二，三，四) (2,4, 1, 3)
現存的：o c a p . . .
/ ** 第一個位置的內容2放回到第二個位置
* 第二個位置的內容4放回到第四個位置
* 第三個位置的內容1放回到第一個位置
* 第四個位置的內容3放回到第三個位置
*/
解密後：a o p c . . . (一，二，三，四) (1,2,3,4)
三、DES (分組密碼，是對稱密碼的一種)
- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - 簡單概述- - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -
分組密碼：用一個金鑰將一串N長的密碼分成N長的密文塊，並且可逆
分組密碼演算法的設計：擴散（Diffusion） 混淆（Confusion）
分組密碼兩個引數：金鑰長度，分組長度
DES加密運算包括1個初始置換IP，16個輪運算以及一個末置換IP-1，最後得到64位元的輸出。
初始置換IP的功能是將輸入的64位資料分組按位重新組合，沒有任何密碼意義（不需要金鑰）
- - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - -- - - - - - - -- - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - -- - - - -
3.1 置換表
CSDN上的沒資料的表格好亂，我就截圖代替了
注意，這個表裡面的數字指的都是位置，不是內容。這一個格子裡面實際就表示一位1或0二進位制數字
解釋：一行8個，總共8行，1放到了第四十個位置(看黃圖，紅框，第五行第8列)，所以逆置換要40位置裡面的1放回來，填入40就OK，2 (綠框，1*8)，3(藍框， 6*8) 剩下的你自己類比(提示：最好別看著書上32頁抄)，為什麼這樣，這不是和二(2)有金鑰換位一樣嗎（還看不懂？那麼請到色盲/文盲救助中心參與治療吧!）
演算法流程圖
3.2 簡要介紹步驟：
(1) 初始置換IP：
把輸入的64位資料塊按位重新組合，並把輸出分為L0、R0兩部分，每部分各長32位
即那個黃圖的上四行為L0,下四行為R0(那麼L0、R0都是32位)
(2) 輪計算的公式
Li = R(i-1)
Ri = L(i-1) ⊕
f(R(i-1), Ki)(Li、Ri還都是32位)
⊕相當於按位異或，只有0⊕1=或1⊕0=1，1⊕1=0, 0⊕0=0
情侶記法，一男一女才是真的情侶，不同的才是真的
- - - - - - - - - - - - - - - - 以下是f(R(i-1), Ki)要做的事，到下一個綠條結束- - - - - - - - - - - - - - -
f函式的圖解
(3) 擴充套件置換E(也叫位選擇表)如下圖
這個就是把Ri(32位)擴充套件成48位(6*8)[因為這個表比如有些位置的內容會放倆次的，比如1位置的出現了兩次，內容肯定還是二進位制的，圖片上的數字僅表示位置]， 然後把結果分為B1 B2. . .B8都是6位的子塊，然後把這些子塊與K金鑰相異或(就那個情侶⊕)做為S0 S1 ... S8(S盒，選擇(替代)函式)的輸入
(4) S盒
S盒就是把上面的Bi子塊再轉換成一個4位的塊，那麼現在S1(B1) S2(B2) . . .S8(B8)都是4位的子塊(當然還是二進位制的)。
具體找的時候，Bi裡的b1、b6的那倆陣列成的數字(兩個二進位制組成)對應S這個大表的行，Bi裡的b2、b3、b4、b5的這四個陣列成的數字(四個二進位制組成)對應S這 個大表的列，這行列一交叉對應就會找到輸出4位)
舉個例子：
假如B1是1 1 0 0 00 ,即b1-->1 b2 -->1 b3 --> 0b4 --> 0 b5 -->0 b6 -->0，那麼在S1的行號10(即10進位制的第2行)，在S1的列號是1000(即10進位制的第8列)，按著書 上的那個表就得到了15(變成4位那就是1111)
{廢話：這也是S盒為什麼是4行(00/01/10/11)16列的，因為咱的書上都沒標註行列號，如果你直接看書肯定看不明白，一會位置一會二進位制的，浮躁的人肯定調漿糊了！}
(5) 換位表P
這個就是將S1(B1) S2(B2) . . .S8(B8)合起來的32位(4*8)換個位置然後輸出(具體內容肯定也是二進位制010101，只是換下位置)
(6) 子(輪)金鑰的生成過程
具體過程看圖就大致看出K(64位)先通過PC-1置換分成C0 、D0(為啥是兩個28，28*2不是56，因為還有8位是奇偶校驗位，奇偶校驗是啥，暫時把它當成一個標記， 只是保證資料有戲的一串數字)，每次新生成子金鑰前都先左移一位，然後再與PC-2置換生成新的子金鑰Ki
①第一個子金鑰換位函式表PC-1
②第二個子金鑰換位函式表PC-2
(有些位置的內容沒有那就是被拋棄了，所以58位數才會變為48位的)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - END - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -