Classical-Cipher
Playfair Cipher 有多少個密鑰?
我只是在研究 Playfair 密碼,據我所知,它只是凱撒密碼的一個稍微好一點的版本,因為它實際上不是單字母的,而是“二字圖”是單字母的。我相信,由於它提供了更大的組合,即 26*26=676 二元組,因此它比凱撒密碼更好,後者最多可以提供 26 個密鑰。那麼這是否意味著 Playfair Cipher 有 676 個密鑰(包括副本),還是比這更大?
當我們認為Playfair鑰匙由分佈在 5x5 方格上的字母表(減少到 25 個字母)組成時,那就是 $ 25! $ 鍵(另一種公式認為任何字元串都是鍵;然後通向相同方格的字元串是等效鍵)。
Playfair 的規則是,正方形中線的任何旋轉,以及其列的任何旋轉,都會導致等效的鍵(換句話說,正方形縮小為圓環)。可以最終證明沒有其他等效鍵(注意:行/列的換位導致一個鍵,使得 600 個具有不同字母的二元組中的 200 個映射到與原始鍵相同的圖,另一個400被映射到通過交換原始鍵映射的二元圖中的兩個字母獲得的二元圖;同樣,水平或
$$ resp. and $$正方形的垂直鏡像留下 500 (resp. 400) digrams 不變數;這些是幾乎等效的相關鍵,但不是等效鍵)。 我得出結論 Playfair 有 $ 25!/{5^2}=620448401733239439360000\approx2^{79} $ 不同的密鑰類別(79 位密鑰密碼)。至少另一個消息來源同意。
這遠小於具有不同字母的 digram 的任意排列,它允許 $ (25\cdot24)!\approx2^{4678} $ 鍵。
如果這是一個家庭作業問題,我覺得很好地說明等效密鑰、密鑰空間以及為什麼大密鑰空間不足以保證安全性的概念。