凯撒密码作为最著名的古典密码之一，在密码学上有着很大的影响，今天我们就来了解一种以凯撒密码组成密码字母表的加密算法——维吉尼亚密码。
维吉尼亚密码简介
维吉尼亚密码又被称为维热纳尔密码，最早记录是在吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索于1553年所著的书《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的密码》中，但是在19世纪时被误传为是法国外交官布莱斯·德·维吉尼亚所创造，因此现在被称为“维吉尼亚密码”。
维吉尼亚密码以其简单易用而著称，属于多表密码的一种简单形式，但是同时初学者通常难以破解，因而又被称为“不可破译的密码”。
维吉尼亚密码的加密过程
在一个凯撒密码中，字母表中的每一字母都会作一定的偏移，例如偏移量为3时，A就转换为了D、B转换为了E……而维吉尼亚密码则是由一些偏移量不同的恺撒密码组成。
为了生成密码，需要使用表格法。如下图，它包括了26行字母表，每一行都由前一行向左偏移一位得到。具体使用哪一行字母表进行编译是基于密钥进行的，在过程中会不断地变换。
维吉尼亚密码引入了"密钥"的概念，即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换，以此来对抗字频统计。
假设明文为“ATTACKATDAWN”，关键词为“LEMON”，将关键词重复与明文长度一致，得到密钥“LEMONLEMONLE”。
明文的第一个字母A，对应密钥的第一个字母L，所以，使用表格中L行字母与A列字母进行加密，得到密文第一个字母L。明文第二个字母为T，在表格中使用对应的E行进行加密，得到密文第二个字母X。以此类推，可以得到：
明文：ATTACKATDAWN
密钥：LEMONLEMONLE
密文：LXFOPVEFRNHR
维吉尼亚密码的解密过程
维吉尼亚密码的解密过程与加密相反，根据密钥第一个字母L所对应的L行字母表，发现密文第一个字母L位于A列，因而明文第一个字母为A。密钥第二个字母E对应E行字母表，而密文第二个字母X位于此行T列，因而明文第二个字母为T。
在很长一段时间里，维吉尼亚密码都被认为是不可破解的，直到19世纪50年代查尔斯·巴贝奇通过寻找重复的字母段破解了这个密码系统。但是，维吉尼亚密码的优势在于，这种密码被假定为它将不同位置的字母进行不同的加密。所以，直至二战时期，维吉尼亚密码在整个欧洲依旧有着广泛的应用。
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