简述波利比乌斯密码

古典密码大都比较简单且容易破译,但其意义在于对理解现代密码学十分有益。今天我们来了解一个在古希腊时期就出现的古典密码——波利比乌斯密码。

波利比乌斯密码简介

波利比乌斯密码(Polybius Square),又称为波利比乌斯棋盘方阵密码,是一种字符替换型密码,发明人为古希腊的克里奥塞诺斯(Cleoxenus)和德谟克赖图斯(Democleitus),由历史学家波利比乌斯(Polybius)发扬光大,因此得名。

它是以波利比奥斯矩阵为排列顺序的一种数字与字母的密码表,一般为5行5列或者6行6列。每个字母都各占据一个格子,密文由数字组成,而明文坐标就是密文的数字。

波利比乌斯密码

波利比乌斯密码的加密过程

波利比乌斯密码的矩阵是可变化的,可以是5×5方阵,也可以添加数字组成6×6方阵。如果是5×5方阵,则需要将I/J放在同一格子中;如果是6×6方阵,则可以把所有的大写字母和数字 0 到 9 都包括进去。

波利比乌斯密码

在方阵排列完成后,我们就可以进行信息加密了。比如我们选择6×6方阵进行加密,明文为“JIAMI”,在图中依次找到对应字母坐标为“42 32 11 13 32”,那么密文就为“4232111332”。

波利比乌斯密码的解密过程

波利比乌斯密码的解密方法就十分简单,将坐标依次带入方阵即可得出明文。

波利比乌斯密码的优缺点

波利比乌斯密码有两点是十分灵活的,一是矩阵的设计,我们可以设计更大的密码矩阵,甚至能够使用特殊符号进行加密;二是坐标的行列顺序是可以改变的,先行后列和先列后行所解出的明文也是不同的。

但是它的缺点也十分明显,一是作为信息沟通,密码矩阵难以安全送达;二是解密单一,不论先行后列和先列后行,它只有这两种方法解密思路,很容易被破解。

波利比乌斯密码

波利比乌斯密码的应用

在第一次世界大战期间,德国使用了名为“ADFGVX密码”的加密方式,它就是在波利比乌斯密码的基础上添加了密钥。因其行列不用数字,而是使用无线电通信时不易混淆的ADFGVX而得名,后被法军中尉乔治·潘万(Georges Painvin)破解。

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