维吉尼亚密码加密与解密
明文
密文
什么是维吉尼亚密码？
维吉尼亚密码（Vigenère Cipher）是一种基于字母表移位的多表密码，加密时通过一个密钥（key）决定每个字符的移位规则。与简单的凯撒密码不同，维吉尼亚密码的核心优势是其抗频率分析的能力，因为它使用多个字母表轮流加密，从而提高了密码的复杂性。
维吉尼亚密码如何加密？
- 准备明文、密钥和字母表：
- 明文是需要加密的文字，例如：HELLO。
- 密钥是用于加密的关键词，例如：KEY。
- 字母表：用于定义支持的字母范围，如：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ。
- 扩展密钥：为了与明文长度匹配，将密钥重复或截断；例如，对于明文HELLO，密钥KEY扩展为KEYKE。
- 加密过程：
- 使用维吉尼亚密码表（字母表的26行，分别以字母A-Z开头）找到加密字母。
- 明文字母和密钥字母分别决定表中的列与行；例如，加密H时：明文字母H定位第8列，密钥字母K定位第11行，第8列与第11行的交叉处为加密后的字母R。
- 依此类推：
- E + E → I
- L + Y → J
- L + K → V
- O + E → S
- 所以，明文 HELLO 加密为 RIJVS。
维吉尼亚密码如何解密？
解密是加密的逆过程，需要使用相同的密钥来还原明文，以下是具体步骤：
- 准备密文、密钥和字母表：
- 密文是加密后的文字，例如：RIJVS。
- 密钥与加密时相同，例如：KEY。
- 字母表：用于定义支持的字母范围，如：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ。
- 扩展密钥：将密钥扩展或截断至与密文相同长度，例如，密钥扩展为KEYKE。
- 解密过程：
- 在维吉尼亚密码表中找到密文字母对应的明文字母。
- 密钥字母决定表中的行；在该行找到密文字母，并确定其所在列；列头对应的字母即为明文字母。例如，解密R时：密钥字母K定位第11行，在第11行中找到密文R，R所在列的列头为明文字母H。
- 依此类推：
- I - E → E
- J - Y → L
- V - K → L
- S - E → O
- 所以，密文 RIJVS 解密为 HELLO。
维吉尼亚密码的优缺点
优点
- 抗频率分析攻击：由于使用多个字母表轮流加密，难以通过统计分析破解。
- 简单易用：只需一个密钥即可完成加密与解密。
- 适应多语言：支持不同的语言字母表。
缺点
- 密钥管理：密钥需要保密且传递安全，否则加密内容容易被破解。
- 频率分析弱点：对于短密钥，攻击者可以通过重复模式发现密钥。
针对这些缺点的衍生出其它加密方式：
- 自动密钥维吉尼亚密码：通过将明文的前几个字符作为密钥的一部分，动态生成密钥以避免重复模式。
- 博福特密码：对维吉尼亚密码的改进，使用不同的移位规则进行加密。
- 普莱费尔密码：使用二维字母矩阵进行加密，进一步增强复杂性。
如何使用维吉尼亚密码加密与解密工具？
- 输入内容：如果需要加密，请在“明文”框中输入需要加密的内容；如果需要解密，请在“密文”框中输入需要解密的内容。
- 自定义密钥：用户可以输入任意长度的密钥，密钥的字母顺序直接决定了加密和解密的移位规则。
- 自定义字母表：支持不同语言的字母表（如英文、法文、德文等）；除默认字母外，可手动输入自定义字母表，适配特殊场景需求。
- 未知字符保留选项：可选择是否保留密文中无法识别的字符（如标点符号、空格等）。
- 查看结果：工具会实时更新加密或解密的结果，并显示在对应的框中。