🔄 凯撒密码
古典密码 · 字母偏移 · 大小写保留
古典密码 · 字母偏移 · 大小写保留
凯撒密码是最古老、最简单的加密方法之一,把字母表中每个字母按固定位数偏移来加密。据传古罗马凯撒大帝用它传递军事命令,通常偏移量为3。
极不安全。它只有25种可能的偏移量,暴力穷举或频率分析几秒就能破解。现代密码学中纯粹用作教学,绝不应用于保护任何敏感信息。
经典凯撒密码只加密字母(A-Z),数字、空格、标点保持原样。本工具同样保留这些字符不变,只对大小写字母做偏移。
通常说的"凯撒密码"默认偏移3,但数学上偏移1到25都算凯撒密码,本工具支持任意偏移量。偏移13其实就是ROT13,它还有个特性:加密和解密是同一个操作。
加密时字母"后移"偏移位(A→D,偏移3),解密时"前移"同样的位数(D→A)。本工具的加密按钮是右移,解密按钮是左移。
会循环回绕。偏移3时,X→A、Y→B、Z→C,采用模26运算保证始终落在字母表内,这就是"循环移位"。
频率分析是统计密文里每个字母出现的次数。英文里E出现最多,把密文里出现最多的字母对回E,就能反推出偏移量。对凯撒这种单表替换,频率分析非常有效。
中文没有字母表概念,经典凯撒不适用。中文加密通常用移位整字、ASCII偏移或转UTF-8字节偏移,本工具仅针对英文字母设计。
凯撒密码本质是一个模运算。设明文字母在字母表中的位置为p(A=0, B=1, ..., Z=25),偏移量为k,则密文字母位置 c = (p + k) mod 26。
解密就是反过来:p = (c - k) mod 26。因为字母表只有26个字母,所以偏移量只需考虑0到25。
| 明文字母 | 位置p | 密文位置(p+3) mod 26 | 密文字母 |
|---|---|---|---|
| A | 0 | 3 | D |
| B | 1 | 4 | E |
| X | 23 | 0 | A |
| Y | 24 | 1 | B |
| Z | 25 | 2 | C |
说到底,凯撒只是"换个字母",毫无保密强度,只适合学习密码学思想。
凯撒的局限是"偏移固定、单表"。后人不断改进:
| 密码 | 类型 | 改进点 | 强度 |
|---|---|---|---|
| 凯撒 | 单表、固定偏移 | —— | 极弱 |
| Atbash | 单表、字母反转 | 更换映射规则 | 极弱 |
| 简单替换 | 单表、随机置换 | 每字母随机映射 | 弱,频率分析可破 |
| 维吉尼亚 | 多表 | 随位置变换偏移 | 较强(古典) |
可以看到,只有把"每个位置的偏移都变一变"(多表),才打破频率分析,这也是维吉尼亚密码的思路。
它虽然不提供安全,却提供了理解现代密码不可或缺的起点。
| 偏移量 | A→? | HELLO→? | 名称 |
|---|---|---|---|
| 1 | B | IFMMP | 通用偏移 |
| 3 | D | KHOOR | 经典凯撒 |
| 5 | F | MJQQT | 通用偏移 |
| 13 | N | URYYB | ROT13 |
| 25 | Z | GDKKN | 向前1位 |
| 字母 | 英文频率 | 字母 | 英文频率 |
|---|---|---|---|
| E | 12.7% | M | 2.4% |
| T | 9.1% | W | 2.4% |
| A | 8.2% | F | 2.2% |
| O | 7.5% | G | 2.0% |
| I | 7.0% | Y | 2.0% |
| N | 6.7% | P | 1.9% |
1. 输入文本。
2. 设置偏移量(1-25)。
3. 查看字母映射表。
4. 点击加密或解密。