棋盘密码基本原理（棋盘密码简介）

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棋盘密码基本原理（棋盘密码简介）

棋盘密码简介

棋盘密码是一种古老的加密方法，它是由德国数学家Ernst Zermelo在20世纪初发明的，用于保护军事情报的安全。棋盘密码基于一种简单的理念，即混淆和置换。通过这种方法，原始的明文被加密，以便只有那些知道密钥的人才能读取它。

基本方法

棋盘密码最常用的棋盘是8×8的棋盘，其中有64个方格。明文被划分成小块，每个小块的长度等于8。每个小块对应棋盘上的一个位置，也就是说，明文中的第一块对应棋盘的左上角，第二块对应其右侧，以此类推。

在加密之前，需要定义一个密钥。这个密钥确定了如何在棋盘上进行混淆和置换。最常用的密钥是45,54,36,63（密钥用逗号隔开），用来表示在棋盘的第4行第5列、第5行第4列、第3行第6列、第6行第3列的四个位置上放置了1-4四个数字，其余格子上填充0。由于取值范围只有0和1，因此这个棋盘被称为二元棋盘。

加密过程

加密的第一步是从明文中取出一个小块。取出的小块被转换成一个二进制字符串，表示该位置是否有字符。如果这个位置有字符，那么就将该位置的值设置为1，否则设置为0。例如，对于字符串“HELLO”，第一个小块会被转换成二进制字符串01001000。

接下来，根据密钥，将二进制字符串中的每个比特位映射到棋盘上的一个位置。例如，对于密钥45,54,36,63，第一个比特位会被映射到棋盘的第4行第5列，第二个比特位会被映射到棋盘的第5行第4列，以此类推。如果这个位置对应的数字是1，那么就将棋盘上的格子标记为“X”，否则标记为“O”。

最后，读取棋盘上的标记，按顺序将它们组合成一个二进制字符串。这个字符串就是加密后的结果。例如，在上面的例子中，如果第一个小块被映射到密钥45,54,36,63上，得到的棋盘就是：

0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

然后将棋盘上的数字按行排列，得到最终的二进制字符串01000100。

解密过程

解密过程与加密过程类似。密钥相同，但需要将加密得到的二进制字符串转换成棋盘上的标记。例如，在上面的例子中，解密得到棋盘应该是：

0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 X 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

然后按照密钥将棋盘上的标记重新组合成二进制字符串，得到明文的二进制字符串。

总结

棋盘密码的方法简单，但它有一个明显的缺点，那就是易受到译文长度攻击。这是由于棋盘长度固定，而且只有64个位置，因此，当明文长度超过64位时，它需要被分成更多的块进行加密。每个块都需要使用相同的密钥，这就为攻击者找到密钥提供了更多的机会。因此，现在棋盘密码已不再常用。但它仍是一个重要的密码学概念，对于理解现代密码学有很大的帮助。

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