Chaocipher

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Chaocipher是John F. Byrne于1918年设计出的一套加密系统。 1954年,他在他的自传《Silent Year》中加入了一个用Chaocipher加密后的消息作为谜题来挑战读者,至今无人破解。2010年5月,Byrne家族将所有与Chaocipher相关的文件和物件捐献给美国国家密码博物馆英版维基百科资料),Chaocipher的加密方式才就此大白于天下,但是书中的谜题仍然无从破解。

加密方式[编辑]

实体模型[编辑]

实体的加密机模型由两个密码盘和基座组成,基座内有齿轮,保证与密码盘连接的两个齿轮旋转方向相反,转速相同。密码盘分为左盘和右盘,左盘为加密后的字母(密文),右盘为加密前的字母(明文)。密码盘可从齿轮上快速卸下。密码盘上各有26个字母,每个字母可从密码盘上快速卸下。

标准的Chaocipher密码字母盘如下:

左盘(按逆时针方向排列): HXUCZVAMDSLKPEFJRIGTWOBNYQ
右盘(按顺时针方向排列): PTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHWXUMC

各个人可以指定各自的字母盘

定义两个位置:高点(+),低点(*)(在密码盘上位置相对)。在我们用字符串表示出的密码盘状态里,两个位点分别对应第一位和第十四位。

加密过程[编辑]

准备工作[编辑]

1、选定一个初始状态:这里我们简单点,就以上面给出的标准盘的顺序。当然我们也可以比如说让左盘从W开头(WOBNYQ...)。加密的文字我们用WELLDONEISBETTERTHANWELLSAID(说得好不如做得好)

获取密文[编辑]

2、在右盘中找到要加密的字母,这里是W。

3、找出W对应的密文(实物模型上相当于将右盘旋转使W在高点,因为会带动左盘,左盘高点对应的字母就是密文。在字符串里我们先直接用感叹号表示出来),这里是O,记下来。

标识:+            *       !
左: HXUCZVAMDSLKPEFJRIGTWOBNYQ
右: PTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHWXUMC

更改码盘[编辑]

这里是Chaocipher的精髓,通过对码盘的时时变换,把简单的[单字母表对应]转变成了随机关键词对应。

4、刚才在实体模型上我们已经把那两个字符都转到了高位上,但是字符串这儿还没有。转一下。

标识:+            *       
左: OBNYQHXUCZVAMDSLKPEFJRIGTW
右: WXUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIH

5、把左盘高位字母逆时针方向的第一个字母取下来(字符串的第二个字母)

标识:+            *       
左: O.NYQHXUCZVAMDSLKPEFJRIGTW
右: WXUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIH

6、把从逆时针第二个字母(字符串第三个字母)到低位的所有字母前移一位,并把刚才取下的字母放到低位

标识:+            *     
左: ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW
右: WXUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIH

7、现在是右盘。转变方式和左盘不同!先将右盘向逆时针方向旋转一位(对于实体模型,要把右盘卸下来,因为这一步不能带动左盘旋转),也就是在字符串上将右盘每个字符前移一位,第一个字符放到最后。

标识:+            *       
左: ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW(左盘不动)
右: XUMCPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHW

8、把右盘高位字母顺时针方向的第二个字母取下来(字符串的第三个字母)

标识:+            *       
左: ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW
右: XU.CPTLNBQDEOYSFAVZKGJRIHW

9、把从逆时针第三个字母(字符串第四个字母)到低位的所有字母前移一位,并把刚才取下的字母放到低位

标识:+            *       
左: ONYQHXUCZVAMDBSLKPEFJRIGTW
右: XUCPTLNBQDEOYMSFAVZKGJRIHW

10、重复获取密文和更改码盘这两个部分直到加密完成。

解码过程[编辑]

跟加密大同小异,只是要从左盘的密文找到右盘对应的明文罢了,码盘更改方式是一样的。

参考资料[编辑]