摘 要

计算机的发展对传统密码带来了巨大的冲击，最明显的是通过蛮力攻击能轻而易举攻破大量密码。Vigenere加密算法属于对称加密算法，在密码演化的漫漫过程中具有不可替代的地位。Vigenere表使其能抵抗频率攻击，密码字的无限可能则使得人工破解变得不可能。传统方法破解Vigenere密码需要人工干预，判断，找出相对应位置相同字母对的组数，从而得出密钥长度和密钥。对于大量数据如果仍然采取这种方法，显然是不科学的。

另一方面，发现Vigenere密码的明文、密文都是字母集，而字母使用频率特性，对称加密、多表代换、单表代换之间的规律不变性——重合指数稳定，这些统计学规律的发掘为Vigenere密码自动破解提供了条件。而重合指数只和字母频率有关，也即利用密文本身，再加上人们习惯用于的字母标准频率，理论上完全可以实现无需人工干预，自动破解。由此敲定了破解的研究路线，进一步分析得出，要想破解Vigenere密码，首当其冲的就是对于密码字的长度的分析，然后由长度信息对密文进一步分析从而确定，再由密钥来进行破译密文，得到明文，最终完成对破译Vigenere密码这一过程进行实现。

关键字 Vigenere密码 Kasiski测试 重合指数

ABSTRUCT

Development of computers has brought great impact on the traditional password .The most obvious is that enumeration attack can easily break a lot of codes. Vigenere encryption algorithm is a kind of symmetric encryption algorithms, which is regarded as the milestone in the development of cryptography history.The way Vigenere encrypted make Vigenere be stable enough to resist the frequency attack;Countless combinations of the keys make it impossible to crack. The excavated statistical regulars is a prerequisite to decipher.between the index of coincidence of this concept can be applied to the premise.As the regulars become a prerequisite of the index of coincidence among the encrpting ways such as symmetric encryption ,frequency of the letters using, multi-table substitution cipher, single table substitution cipher .Thus we can determine the solutions to crack the Vigenere cipher code. Firstly we need to find the length of the password of the word. Secondly we will further analyzed the ciphertext to determine the key.Finally,all the ciphertext will be decoded with the key.From the above,we have completed the decoding work.

Key words :Vigenere cipher ,Kasiski test ,the index of coincidence

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究的意义 1

1.3 发展现状 2

1.4 研究内容 3

1.5本文的总体框架 3

第2章 密码学简介 4

2.1密码学的定义与发展过程 4

2.2现代数据加密解密发展的一般过程 5

2.3基本数据加密技术的分类 6

2.4两种密码体制分析 8

2.4.1私钥密码体制 9

2．4．2公钥密码体制 10

2．5破译密码的方式 10

2．5．1穷举攻击 10

2．5．2统计分析攻击 11

第3章 Vigenere密码的加密算法 13

3.1 Vigenere密码介绍 13

3.2 传统破解思路的研究及自动破解思路的提出 15

3.2.1 Vigenere密码的传统破解方法研究 16

3.2.2 Vigenere密码的自动破解原理及思路 19

第4章 自动破解Vigenere密码的实现 21

4.1 确定Vigenere密码字的长度 21

4.1.1 方案的选择和分析 21

4.2 确定Vigenere密码字 22

4.3 Vigenere密码自动破解代码实现 23

4.3.1 Vigenere加密程序的实现 23

4.3.2 Vigenere密码破解程序的实现 23

致 谢 29

参考文献 30

第1章 绪论

本章会介绍本文的章节结构并且附上简短的说明，除此之外，还会涉及这个课题的研究背景、研究意义、和发展状况，将课题研究过程中的主要工作做一个展示。

1.1 研究背景

自进入21世纪以来，我们的生活显然进入了信息爆炸的时代。信息，能源，材料是现代社会的三大支柱，信息化是一种宝贵的资源^[1]。如今，使用计算机及相关网络技术已经成为许多行业的工具。并与“互联网 ”战略的提出以及它几乎渗透到每一个行业。信息的交换和自动处理，使所有的工作效率大大提高，同时也有很多的问题，一旦落入竞争对手的手中的信息可能会造成企业，政府，国家无法估量的损失。因此，信息，国家机密的保护，企业和个人都具有十分重要的意义，重要的信息更好的加密是非常重要的^[2]。

早期的信息传递过程，外交官和军事领导人已经使用了一些技术来确保通信的保密性，并知道它是否已被修改。斯巴达木材蓄积量出现在古希腊斯巴达，是原来的加扰器，由木棍和上面的配置伤口一块丝绸连接，信息被写在木棍木棍缠丝的方向，然后起飞色带，所以按字母顺序被打乱，收件人可以收到，找到相同直径的木棍，丝带缠包，你可以阅读的信息^[3]。收件人只需要密码才能重新安排表中的顺序，以允许任何重新安排一个密码表二十六个字母，所以有很多的可能性。为了保护密码的安全性，但这仅仅是使用人工来破译。

计算机电子数据处理和电子商务应用通常用于连接计算机网络，互联网的快速增长，以及新兴的网络攻击，增加了对更好地保护电脑整机存储，处理和信息传输的需求。