破解密码!做一个凯撒密码

作者: 东西数码指定官网

破解密码! 做一个凯撒密码
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你能否将秘密信息发送给朋友?尝试一个凯撒密码,看看!  

重要概念
模式
代码
难题
密码学

简介
如果您需要向朋友发送(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)秘密消息,您如何防止其他人阅读它?一种方法是对消息进行加密 – 即使用只有你和你的朋友知道的密码。尝试此活动以了解如何创建自己的“凯撒密码”,这是一种易于学习的流行代码。

背景
密码学是编写或解决用于安全通信的密码的研究。从历史上看,政治家,间谍和战争国家曾经使用过密码,以防止敌人知道他们在干什么。许多最早的代码或“密码”,例如您将在此项目中创建的代码很容易通过手工创建。现在,密码学在计算机科学中至关重要,可以保护从电子邮件到银行账(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)户信息的安全。

凯撒密码以罗马皇帝朱利叶斯凯撒命名,是最早和最广为人知的密码之一。这是一种简单的“替代密码”形式,您可以将整个字母表中的字母替换为一定数量的字母(一旦到达结尾就包裹到开头),用另一个字母替换字母表中的每个字母。例如,如果将每个字母移动三个空格,这将是您的键和代码:

Plain:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
密码:XYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVW

所以,当你写信时,字母A被替换为X,B被Y替换等等。例如,“HELLO”一词写道:

平原:HELLO
密码:EBIIL

为了解码您的信息,(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)您需要与朋友分享“密钥”(数字3)。之后,您可以发送以密码书写的消息,以便其他人无法读取它们!

物料

  • 铅笔和纸
  • 至少有一个其他人

制备

  • 向朋友解释凯撒密码的概念,或让他们阅读本活动的背景部分。
  • 从A到Z写下字母表。
  • 从1到25中选择一个数字。(如果使用26,那么您将用原始字母表结束。)这个数字是您的密钥。

程序

  • 按照您选择的(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)数字移动整个字母表,并将其写在原始字母表下(如上所示)。
  • 选择一条信息写给你的朋友。在尝试更长的句子或段落之前,先用简单的信息(例如单个单词或短语)开始,这可能是最容易的。
  • 用你的移位字母写下你的编码信息。如果有帮助,请先写下纯文本信息,然后一次编码一个字母(例如上面的“hello”示例)。(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)只要确保你给你的朋友的那张纸只有编码信息!
  • 给你的朋友编码的信息并告诉他们密钥。你为什么认为你不想写下钥匙?
  • 看看你的朋友是否可以解密你的消息。如果它有助于第一次尝试,让他们使用您记下的原始字母和移位字母进行反向工作。使用背景中的例子,字母x变成a; y变成b; 等等。
  • 尝试切换并为相同的消息使用不同的密钥。要么看起来更容易破解?
  • 额外:尝试找到第三个不知道凯(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)撒密码是什么的人。如果他们“拦截”你的信息,他们能破解你的代码吗?
  • 额外:如果拦截你的消息的人知道凯撒密码怎么办?这是否更容易破解代码?由于只有25个可能的密钥,因此凯撒密码非常容易受到“强力”攻击,解码器只需尝试每个可能的字母组合。这可能需要一些耐心,如果一个人这样做,但现在电脑可以在几分之一秒内解开代码,所以凯撒密码不被视为加密电子通信的安全方法。
  • 额外:另一种破解凯撒密码的方法是“频率分析”,它基于这样一个事实,即在自然英语语音和写作中,某些字母比其他字母出现得更频繁。例如,字母E比任何其他字母更频繁(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)出现,而Z出现的频率最低。(如果你曾经玩过棋盘游戏拼字游戏,你可能会注意到这决定了字母的值有多少!)所以,例如,如果你阅读了整个段落,并且注意到字母D出现的频率比任何其他赔率是它使用了一个移位为1的凯撒密码(在代码中使E和D)。这种技术对于较长的文本块会更准确,对于短的单词或短语非常不准确,因为大量的单词根本不包含E。
  • 额外:如果您打算使用凯撒密码进行定期沟通,一个风险是最终有人会发现您的密钥。您可以通过更改密钥来帮助防止这种情况,例如每周使用一个新密钥。这与定期更改计算机密码的概念类似。
  • 额外:凯撒密码只是一种替代密码。查找一些其他类型的替代密码并试用它们。他们更难或更容易使用和破解?

观察和结果
一旦你和你的朋友都知道如何(作者: 东西数码指定官网)(伟霆)使用凯撒密码,相互之间应该相对容易地发送加密通信。这可能是在朋友之间来回传递秘密消息的有趣方式。然而,正如上面所讨论的,虽然凯撒密码为密码学提供了很好的介绍,但在计算机时代,它不再是以电子方式发送加密通信的安全方式。

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