16 世纪法国外交家 Blaise de Vigenère 设计了一种多表密码加密算法 Vigenère 密码。Vigenère 密码的加密解密算法简单易用,且破译难度比较高,曾在美国南北战争中为南军所广泛使用。
在密码学中,我们称需要加密的信息为明文,用 M 表示;称加密后的信息为密文,用 C 表示;而密钥是一种参数,是将明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的数据,记为 k。在 Vigenère 密码中,密钥 k 是一个字母串,k=k1,k2,…,kn。当明文 M=m1,m2,…,mn 时,得到的密文 C=c1,c2,…,cn,其中 ci=mi®ki,运算 ® 的规则如下表所示:
®ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZAABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZBBCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZACCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABDDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCEEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDFFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEGGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFHHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGIIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHJJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIKKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJLLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKMMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLNNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMOOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNPPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOQQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPRRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQSSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRTTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSUUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTVVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUWWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVXXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWYYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXZZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXY
Vigenère 加密在操作时需要注意:
- ® 运算忽略参与运算的字母的大小写,并保持字母在明文 M 中的大小写形式;
- 当明文 M 的长度大于密钥 k 的长度时,将密钥 k 重复使用。
例如,明文 M=Helloworld,密钥 k=abc 时,密文 C=Hfnlpyosnd。
明文 |
H |
e |
l |
l |
o |
w |
o |
r |
l |
d |
密钥 |
a |
b |
c |
a |
b |
c |
a |
b |
c |
a |
密文 |
H |
f |
n |
l |
p |
y |
o |
s |
n |
d |