古代密碼

凱薩密碼

• 加密
  每一個英文字母都往後推n個。
  程式實作轉換:
  
• 解密
  反推回去即可
• 暴力破解
  窮舉: 慢慢推來得出字母偏移幾個數
  modulo:
  因為凱薩密碼要讓字母永遠在編碼26之內，
  假如z變成b(26+2) mod 26 = 2。

簡單替換密碼

字母用其他字母做替換，凱撒加密可以說是簡單替換的一種變形

• 加密
  每個字母選定一個替換字母且不重複，對著明文一一替換
• 解密
  約定好的替換表中將每個字母替換回來
• 破解
  以字母出現頻率分析，
  明文越長越容易破解，破譯的速度會越來越快。
• 密鑰空間:
  所有可能的密鑰收集起來的集合，共 26! 種可能

Enigma

德軍用來加密軍事消息的算法

• 加密通信
  接收跟發送端都需要有一台Enigma機器並且共同擁有密鑰。
  將明文輸入機器後為密文，接收端把密文輸入後解密成明文
• 構造
  發送者對著明文按按鍵，代表某個字母的燈泡會亮起來 => 加密
  接收者對著密文按按鍵，代表某個字母的燈泡會亮起來 => 解密
  
• 加密詳細步驟

1. 設定 Enigma:
   找當天的每日密碼
   依據每日密碼接線、調整轉子
2. 加密通信密碼:
   發送者想一個 3 個字母的通訊密碼並輸入到 Enigma 兩次(輸入兩次可以撿查通訊過程有沒有出錯)=加密後的通訊密碼
3. 重新設定 Enigma:
   根據原本的通訊密碼再設定 Enigma
   3个字母實際代表了3個轉子的初始位置。每個轉子的上面都印有字母，根據字母來設置轉子的初始位置。
4. 加密消息
   輸入明文轉成密文
5. 傳送消息
   將密文和加密過後的通訊密碼發送出去給接收者

==圖片以nacht當範例加密==

根據步驟，發送者選擇通信密碼:psv，輸入兩次後得到psvpsv的密文ATCDVT。重新設定機器把轉子挪到psv上，鍵盤輸入明文:nacht，得到KXNWP。最後傳送出去ATCDVTKXNWP。

• 解密詳細步驟

1. 設定 Enigma:
   找當天的每日密碼
   依據每日密碼接線、調整轉子
2. 解密通訊密碼:
   根據收到的消息拆分為通訊密碼和密文(ATCDVT KXNWP)
   把通訊密碼(psvpsv)拿去解密得到原本的通訊密碼
3. 重新設定 Enigma:
4. 解密消息:
   鍵盤輸入密文解密得到明文。

• Enigma弱點
  因為密碼是人設定的加上密碼固定要輸入兩次，還要小心保存每日密碼本防止外洩，所以弱點也蠻多的。

參考資料

https://hackmd.io/@starPt/ByUf1sdRr