我们知道，移位法和替代法之所以被破解，是因为每个字母的使用频率不同，运用频率分析法，统计密文中哪个符号出现的比例最高，那个字符大概就是字母e。对于频率相近的符号，可以再结合拼写规律进行试错，顺藤摸瓜，最终就会破解出全部密文。所以频率分析法解密的关键就在于，找出符号的频率特征，从而大幅降低字母排列组合的可能性。那么对抗频率分析法的思路就有了，即想办法消除符号出现的频率特征。怎么办呢?可以采用多套符号替代的办法，比如字母e的出现频率最高，那我们用8套符号来替代它，频率次高的字母用套符号来替代它，依此类推，如此操作之后，字母原本暴露的频率特征就会变得混乱和复杂，从而给破解增加难度。而且这种多套符号加密法并没满足于2-3套，后来典型使用的是26套。这种用了26套字符的方法，就是第三代密码“维吉尼亚加密法”。就是它，成功压制了解密一方的频率分析法。“维吉尼亚加密法”另一个重大的意义在于，“钥匙”，作为一个密码学中重要的概念登上了历史舞台。“维吉尼亚加密法”属于一种多表密码。多表密码最早由文艺复兴时期意大利诗人莱昂提出，他使用了一个金属密码盘来切换密码表，只是这个系统只能做些有限的转换。到了1508年时，德国密码学家特里特米乌斯发明了一种表格法（tabula recta），当时此方法只能对密码表做一些简单的、可预测的切换，这成为了维吉尼亚密码的关键部分。“维吉尼亚加密法”真正出现是在意大利密码学家贝拉索于1553年所著的《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的算术》一书中，他以特里特米乌斯的表格法为基础，同时引入了密钥的概念。但“维吉尼亚加密法”的发明者却记在了法国外交官维吉尼亚的名头上，这是因为他在1586年发明了更为简单却又更有效的自动密钥密码，而贝拉索的方法却被误认为是由维吉尼亚首先发明，这也是密码学史上的一个争议之一。争议归争议，“维吉尼亚加密法”在安全性上确实极高。它是一个表格，第一行代表原文的字母，下面每一横行代表原文分别由哪些字母代替，每一竖列代表我们要用第几套字符来替换原文。一共26个字母，一共26套代替法，所以这个表是一个26×26的表。

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假设我要给“Fountain”加密，用以前单套符号加密的思路，我们可以指定这个表里任意一横行，比如指定第g行符号的意思就是说，原文中的字母替换成第g行中对应的字母，只使用这一行的规则，“Fountain”就变成了“LUATZGOT”。如果要换成“维吉尼亚加密法”，用多套符号来对“Fountain”进行加密，就可以这样指定：第一个字母用第g套密码代替，第二个字母用第m套密码代替，第三个字母用第f套密码代替，第四个字母用第j套密码代替，第五个字母用第h套密码代替，第六个字母用第c套密码代替，第七个字母用第x套密码代替，第八个字母用第s套密码代替。按照这个指定，从表中找到对应的加密符号，我们就可以得到“Fountain”加密后的密文“LAZWACFF”。这样加密后的密文毫无规律可言，安全性极高，但也有一个问题，就是太麻烦了。具体每个字母移动多少位竟然要单独指定，如果原文只是Fountain这种单词还好，要是一封信的话，一个字母一个字母的规定用哪套加密字符替代，不但加密费劲，解读也费劲。只能单独再写一本说明书出来，照着它一个字母一个字母的还原，费时费力、容易出错不说，连加密的初衷都实现不了。因为这份说明书的文字量比原文还要多得多，而且这个说明书还必须以谁都可以看懂的方式书写。想让收信方看明白，必须要送一本加密说明书给对方，如果说明书被截获，内容也就白加密了。所以，为了解决这个问题，“维吉尼亚加密法”在真实使用时，人们事先规定每个字母用哪套字符替代，并不是毫无规律的瞎指定，而是要约定一个规则，这个规则就叫作 “钥匙”。最开始的时候“钥匙”多为一个单词，比如我们把“BTC”作为“钥匙”，用它来加密Fountain。根据“维吉尼亚加密法”的表格，我们就可以知道，Fountain的第一个字母用B套符号加密，第二个字母用T套符号加密，第三个字母用C套符号加密。到第四个字母时，“钥匙”长度用完了，就再从头开始循环，直至把原文都加密完。这样，在“钥匙”是BTC的情况下，Fountain就被我们加密成了GHWOMCJG。这样的好处是，原文里同一个字母会被加密成不同字符，fountain中的两个“n”分别变成了O和G；而且密文中同样的字符也可能代表不同的原文，密文中的两个“G”分别对应原文中的F和n。原文和密文中的字符根本就没有一个固定的关系。同样的原文对应上亿种密文，相同的密文也一样对应上亿种原文，这就是维吉尼亚加密法难以破解的关键。“维吉尼亚加密法”的安全性确实强悍，它诞生之后200多年都未被破解。不过未被破解的原因很尴尬——因为在它诞生后的200多年时间里，几乎没有人使用。之前我们提到过，真正好用的密码，是在安全性和效率上找到平衡点。但“维吉尼亚加密法”是一套26×26的表格，而且还有长短不一的钥匙。每加密一个字母，都要在表格里找来找去，就算是在熟练操作的情况下，加密一个字母也得要3秒钟的时间。写完一篇500字的短文，要3个多小时的高强度工作。慢还不说，这样来回来去的查和写，十分容易出错。直到1861年到1865年美国南北战争时期，“维吉尼亚加密法”才被广泛使用。因为那时候不但已经有了蒸汽机，也有了电动机，加密解密的工作已经可以由机械来完成。这种有规律的体力活儿机器是最擅长干的，既不会抱怨累，也不太会出错。因此，“维吉尼亚加密法”才得到了大放异彩的机会，甚至在美国南北战争中对北军的取胜也起到了重要的作用。下一次，我们就来聊聊如此困难和复杂的“维吉尼亚加密法”是如何被破解的。往期文章：密码那些事儿｜（八）玛丽女王被密码改变的人生密码那些事儿｜（七）以频率之矛，攻移位之盾密码那些事儿｜（六）中外古时候的移位加密密码那些事儿｜（五）换个位置，面目全非密码那些事儿｜（四）隐藏的消息密码那些事儿｜（三）“风语者”——从未被破解的密码密码那些事儿｜（二）密码学发展的七个阶段密码那些事儿｜（一）无所不在的密码 本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请点击举报。