编码解码

古典密码

凯撒密码

  • 在密码学中，恺撒密码（英语：Caesar cipher），或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。这个加密方法是以罗马共和时期恺撒的名字命名的，当年恺撒曾用此方法与其将军们进行联系。

![](C:\Users\21649\Pictures\Screenshots\屏幕截图 2024-10-27 172052.png)

  • 根据偏移量的不同，还存在若干特定的恺撒密码名称：偏移量为10：Avocat(A→K)偏移量为13：ROT13偏移量为-5：Cassis (K 6)偏移量为-6：Cassette (K 7)

维吉尼亚密码

  • 维吉尼亚密码（又译维热纳尔密码）是使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法，属于多表密码的一种简单形式。维吉尼亚密码曾多次被发明。该方法最早记录在吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索（ Giovan Battista Bellaso）于1553年所著的书《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的密码》（意大利语：La cifra del. Sig. Giovan Battista Bellaso）中。然而，后来在19世纪时被误传为是法国外交官布莱斯·德·维吉尼亚（Blaise De Vigenère）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，同时初学者通常难以破解，因而又被称为“不可破译的密码”（法语：le chiffre indéchiffrable）。这也让很多人使用维吉尼亚密码来加密的目的就是为了将其破解。 [1]

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  • 例如，假设明文为：
    ATTACKATDAWN
    选择某一关键词并重复而得到密钥，如关键词为LEMON时，密钥为：
    LEMONLEMONLE
    对于明文的第一个字母A，对应密钥的第一个字母L，于是使用表格中L行字母表进行加密，得到密文第一个字母L。类似地，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
    解密的过程则与加密相反。例如：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。以此类推便可得到明文。

培根密码

  • ![](C:\Users\21649\Pictures\Screenshots\屏幕截图 2024-10-27 173220.png)

加密者需使用两种不同字体，分别代表A和B。准备好一篇包含相同AB字数的假信息后，按照密文格式化假信息，即依密文中每个字母是A还是B分别套用两种字体。解密时，将上述方法倒转。所有字体一转回A，字体二转回B，以后再按上表拼回字母。法兰西斯·培根另外准备了一种方法，其将大小写分别看作A与B，可用于无法使用不同字体的场合（例如只能处理纯文本时）。但这样比起字体不同更容易被看出来，而且和语言对大小写的要求也不太兼容。培根密码本质上是将二进制信息通过样式的区别，加在了正常书写之上。培根密码所包含的信息可以和用于承载其的文章完全无关。

栅栏密码

①把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行。

②再将下面一行字母排在上面一行的后边，从而形成一段密码。

③例如：明文：THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END加密：

1、把将要传递的信息中的字母交替排成上下两行。

T E O G S D Y U T A E N N

H L N E T A M S H V A E D

2、 密文：将下面一行字母排在上面一行的后边。

TEOGSDYUTAENN

HLNETAMSHVAED

解密：先将密文分为两行

T E O G S D Y U T A E N N

H L N E T A M S H V A E D

再按上下上下的顺序组合成一句话明文：THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END

希尔密码

base密码

base16

  • base16编码也称为十六进制编码或Hex编码，是一种将二进制数据表示为十六进制数字和字符的方法。它使用16个字符（0-9和A-F）来表示4位二进制数的每个组合。

  • 编码原理：由于4bit就可以表示2^4 = 16个字符。所以用4bit可以表示所有的十六进制数。

    1byte＝8bit 所以1byte = 俩个十六进制数据。

  • ![](C:\Users\21649\Pictures\Screenshots\屏幕截图 2024-10-27 174508.png)

将二进制数据分割为4个一组，将每四位二进制数据映射到对应的base16字符，一一对应，若二进制数据不是4的倍数，就在后面填充0。

base32

  • Base32编码是一种将二进制数据转换为使用32个不同字符表示的文本编码方式

    由于5bit就可以表示2^5 = 32个字符。
    所以base32就是将二进制数据分割成5个一组，如果结尾不满足5的倍数，就用“=”填充，之后再根据base32索引表，进行编码。

    ![](C:\Users\21649\Pictures\Screenshots\屏幕截图 2024-10-27 174846.png)

base64

1）原理：
1.准备要编码的二进制数据： 将要编码的二进制数据准备好，通常是字节的形式。
2.分组： 将二进制数据分成固定大小的组，每组通常为3字节（24位）。如果最后一组不足3字节，通常需要进行填充，以便每组都有3字节。
3.将每个组的二进制数据转换为十进制： 将每个3字节的二进制数据视为一个8bit*3=24bit位的二进制整数，再转化为一个十进制整数。
4.Base64编码： 将每个十进制整数编码为Base64字符。

1）Base64字符集通常包括64个字符，通常是大写字母A到Z、小写字母a到z、数字0到9以及两个额外的字符（通常是”+”和”/“）。
2）以24位整数为例，将它分成4组，每组6位。这4组6位整数将被编码为4个Base64字符。
3）每个6位整数对应一个Base64字符，根据其在Base64字符集中的位置来选择。
4）如果原始数据不足3字节，会添加一个或两个额外的0位，以确保每个6位整数都有6位。
5）Base64编码的结果是一个文本字符串，其中包含一系列Base64字符，每4个字符分为一组，每组表示一个24位整数。
5.填充（可选）： 如果原始数据的长度不是3的倍数，可以使用一个或两个填充字符“=”来补全Base64编码，以确保编码长度是4的倍数。
最终，Base64编码的结果就是表示输入二进制数据的文本字符串。在解码时，可以根据相同的算法将Base64编码的文本字符串还原为原始的二进制数据。

![](C:\Users\21649\Pictures\Screenshots\屏幕截图 2024-10-27 175054.png)