簡述波利比烏斯密碼
古典密碼大都比較簡單且容易破譯,但其意義在于對理解現(xiàn)代密碼學十分有益。今天我們來了解一個在古希臘時期就出現(xiàn)的古典密碼——波利比烏斯密碼。
波利比烏斯密碼簡介
波利比烏斯密碼(Polybius Square),又稱為波利比烏斯棋盤方陣密碼,是一種字符替換型密碼,發(fā)明人為古希臘的克里奧塞諾斯(Cleoxenus)和德謨克賴圖斯(Democleitus),由歷史學家波利比烏斯(Polybius)發(fā)揚光大,因此得名。
它是以波利比奧斯矩陣為排列順序的一種數(shù)字與字母的密碼表,一般為5行5列或者6行6列。每個字母都各占據(jù)一個格子,密文由數(shù)字組成,而明文坐標就是密文的數(shù)字。

波利比烏斯密碼的加密過程
波利比烏斯密碼的矩陣是可變化的,可以是5×5方陣,也可以添加數(shù)字組成6×6方陣。如果是5×5方陣,則需要將I/J放在同一格子中;如果是6×6方陣,則可以把所有的大寫字母和數(shù)字 0 到 9 都包括進去。

在方陣排列完成后,我們就可以進行信息加密了。比如我們選擇6×6方陣進行加密,明文為“JIAMI”,在圖中依次找到對應(yīng)字母坐標為“42 32 11 13 32”,那么密文就為“4232111332”。
波利比烏斯密碼的解密過程
波利比烏斯密碼的解密方法就十分簡單,將坐標依次帶入方陣即可得出明文。
波利比烏斯密碼的優(yōu)缺點
波利比烏斯密碼有兩點是十分靈活的,一是矩陣的設(shè)計,我們可以設(shè)計更大的密碼矩陣,甚至能夠使用特殊符號進行加密;二是坐標的行列順序是可以改變的,先行后列和先列后行所解出的明文也是不同的。
但是它的缺點也十分明顯,一是作為信息溝通,密碼矩陣難以安全送達;二是解密單一,不論先行后列和先列后行,它只有這兩種方法解密思路,很容易被破解。

波利比烏斯密碼的應(yīng)用
在第一次世界大戰(zhàn)期間,德國使用了名為“ADFGVX密碼”的加密方式,它就是在波利比烏斯密碼的基礎(chǔ)上添加了密鑰。因其行列不用數(shù)字,而是使用無線電通信時不易混淆的ADFGVX而得名,后被法軍中尉喬治·潘萬(Georges Painvin)破解。
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