密码学（第二讲）

上节课，我们已经初步学习了凯撒密码和一些密码学的概念。今天，我们来学习破译和简单替换密码。

凯撒密码是将字母往后平移3个，（列如apple加密的方式为： a–>a+3–>d p–>p+3–>s p–>p+3–>s l–>l+3–>o e–>e+3–>h apple–>dssoh) 用图画表示为： @思考：如果不知道密钥呢？ 可以通过暴力破解（brute-force attack)进行破译。 将所有可能的密钥全部尝试一遍，这种称为暴力破解，也被称为穷举搜索（exhanstive search)

1.基本概念 如果将字母表中的26个字母，分别与26个字母一一对应。这种将明文中使用的字母表替换成另一套字母表的密码称为**简单替换密码（simple substitution cipher）**凯撒密码也可以说是简单替换密码的一种。 a可以对应A,B,C,D,E,F,G,H,J… b可以对应A,B,C,D,E,F,G,H,J… c可以对应A,B,C,D,E,F,G,H,J… 以此类推。。。。

想一想，简单替换密码有多少种可能性？？？ a可以对应A,B,C,D,E,F,G…中的任意一个，b可以对应除A对应的以外25个字母表中的任意一个，c可以对应除A，B对应的以外24个字母表中的任意一个… 以此类推,我们可以计算出简单替换密码的密钥总数为： 26×25×24×23×22×21×20×19…×3×2×1=403291461126605635584000000=4×10的26次方。约为2的88次方 这么大数字，平均来说，要找到正确的密钥至少要100亿年以上！！！ 但实际上，我们可以用频率分析的密码破解方式来破解简单替换密码！！！ 因篇幅较大，这里就不做介绍了，大家可以自己了解一下。 1.简单替换密码的特点是密码越长越容易破解。 2.破译速度会越来越快。 @思考： 用自己的语言的随机利用“函数简单替换密码”将apple进行加密。

总结：简单替换密码并不安全！！！ 那么什么密码较安全呢？

@作业： 了解什么是XOR（异或）。尝试计算：5XOR3是多少？？？

异或，英文为exclusive OR，缩写成xor 异或(xor)是一个数学运算符。它应用于逻辑运算。异或的数学符号为"⊕"，计算机符号为"xor"。其运算法则为: a⊕b = (¬a ∧ b) ∨ (a ∧¬b)。