密碼學— 傳統加密法理論與實作 台南市聖功女子高級中學 毛全良.

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1 密碼學— 傳統加密法理論與實作 台南市聖功女子高級中學 毛全良

2 目錄 選修課程介紹 教案介紹

3 選修課程 針對資訊科學之特定領域，進行深入學習。具體課程為選修「資訊科學」中所提供的科目，包括：基礎程式設計、進階程式設計、及資訊科學與應用專題。此部份課程可因應學生興趣及學校發展特性，予以彈性選擇授課。

4 壹、課程目標 普通高級中學選修科目「資訊科學」課程欲達成之目標如下： 一、培養學生深入學習資訊科學相關主題之能力。
二、培養學生多元探索資訊科學各領域之研究精神。 三、培養學生邏輯思維與創新思考之能力。 四、培養學生統合運用資訊科技工具以解決問題之能力。

5 貳、時間分配 一、各校可視其學生需求，選擇開授「基礎程式設計」、「進階程式設計」及「資訊科學與應用專題」等科目。
二、「基礎程式設計」修習一至二學分，「進階程式設計」修習二學分，「資 訊科學與應用專題」修習一至四學分。

6 B、解密 丁、將密文依照某一事先訂定的路徑反向來遊走矩陣，並將字母填入所經過的矩陣中。
戊、將矩陣中的字母依由左而右、由上而下的順序讀出並去除調整，得到明文。

7 範例： ETNEKEOTILRORIIHTHESSWHI 4-丁： 4-戊：STRIKEWHILETHEIRONISHOT S T R I

8 5.金匙法 A、加密： 甲、同路遊加密法將明文填入一個矩陣。
乙、挑選一個金匙（譬如：PREDICT），為雙方加解密之共同金匙，寫至矩陣上方。（注意：此金匙不宜過短，若短於矩陣行數則可重複幾回直至大於矩陣之行數為止。） 丙、依照加密金匙字母的順序讀出其相對應的行便可得到密文。（注意：如欲字母重複，可由加解密雙方式先約定一個優先順序，譬如左優於右，即可解決此種衝突。）

9 範例 明文：STRIKE WHILE THE IRON IS HOT 5-甲： S T R I K E W H L O N
5-乙： P R E D I C T 5-丙：ETNEILRORIIHKEOTSWHITHES

10 B、解密 丁、將密文依照金匙的字母順序填入矩陣中。 戊、將矩陣中的字母依由左而右、由上而下的順序讀出並去除調整，得到明文。

11 範例： 範例： 5-丁： S T R I K E W H L O N 5-戊：STRIKEWHILETHEIRONISHOT

12 （三）替換加密法 理論與實作 1.教師複習替換加密法：與換位加密法完全相反，對於明文的每一個字母不改變他的位置，只是將該字母以別的字母或符號所取代。 2.替換加密法種類：轉替換法、Lewis Carroll’s Vigence替換法。

13 3. 轉替換法 A、加密： 甲、由雙方共同持有一個由兩個同心圓所組成的密碼轉盤，由1-26範圍內設定一個秘密金匙。
乙、將轉盤內圈較小圓一逆時針方向轉秘密金匙的刻度，將明文（視為外圈上之字母）對照內圈上之字母列出即為密文。

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15 B、解密： 丙、將轉盤內圈較小圓一逆時針方向轉秘密金匙的刻度，將密文（視為內圈上之字母）對照外圈上之字母列出即為明文。 C、加強版：同轉替換法，只是秘密金匙不再只是一個數字，而是一串數字，每一個數字對應一個字母，亦即該字母加密時所需轉的刻度。

16 4. Lewis Carroll’s Vigence替換法
甲、加解密雙方必須同時有表一的表格，另外還必須協定出一把共同金匙。 乙、將明文依序列出，去除空白；將金匙重複地寫在明文的上方。 丙、將上下兩個字母為指標去查表一，查出的字母即為密文。

17 範例 明文:STRIKE WHILE THE IRON IS HOT 4-甲：金鑰為CRYPTOGRAPHY
4-乙：（注意：以（C,S）而言，C為行、S為列） CR YP TO GR AP HY CR YP TO GR AP H ST RI KE WH IL ET HE IR ON IS HO T  4-丙：密文：UKPXDSCYIAIRJVGGHBOTHDA

18 B解密 丁、將密文依序列出，將金匙重複地寫在密文的上方。 戊、將上下兩個字母為指標去查表一，查出的字母即為明文

19 範例 密文：UKPXDSCYIAIRJVGGHBOTHDA 4-丁： CR YP TO GR AP HY CR YP TO GR AP H
4-戊：（注意：以（C,U）而言，C為行，在此行中找到U其所對應的列上的字母即為明文） 明文：STRIKEWHILETHEIRONISHOT

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