在密碼學中，我們稱原始的資訊為「明文」（plaintext)，加密之後的資訊為「密文」（cipher text）。所以加密就是把明文轉換成密文的過程，解密就是把密文轉換成明文的過程，轉換過程中所需要的資訊稱為「金鑰」。
簡單替代密碼
是通過把乙個字母轉換為另乙個字母進行加密，通過乙個相反的替換來對密文進行解密的過程。尤利烏斯.凱撒通過移位密碼和他的將軍們進行溝通，他將最後乙個字母和第乙個字母相連成環，並將原始訊息中的每個字母以字母表在他之後的第三個字母替換。
如果你攔截了一條訊息並且你知道該訊息是用移位密碼加密的，那麼解密過程就很簡單（即使你提前不知道偏移量（金鑰）是什麼）；只要嘗試所有可能的移位直到對密文解密後能夠得到有意義的明文。對於乙個26字母的字母表，僅僅需要嘗試25種移位方式即可。
要保證更安全得加密，並不一定必須是將每個字元都轉換為字母表**現在該字母之後固定位置的字元，可以將每乙個字元都轉換為其他的某個特定字元。也就是說可以創乙個字元置換規則並且使用哪個規則作為金鑰。如果字符集包含n個字元，那麼攔截的資訊的竊聽者必須辨認出n階乘置換規則中哪種才是你使用的。
可以使用字母出現的頻率和字母組合規律來縮小選擇範圍。假定明文是「send me a hundred more soldiers」，對應的密文是「krcz sr h byczxrz sfxr kfjzgrxk」。密文中字母r出現的頻率最高，那麼你就應該準確的猜到該字母對應的明文本母是e（e是英文文字中頻率出現最高的字母）。隨後你看到密文中有乙個兩字母單詞為sr，你就會猜到s對應的明文本母必是「b h m w」之一，因為英文中僅有的以e結尾的兩字母單詞是「be he me we」。同樣的你也可以確定明文「a」對應著密文「h」,因為英文中僅有的單字母小寫單詞是「a」。
簡單替代密碼存在的問題：資訊傳送方和接收方必須對金鑰達成一致。如果你向多方傳送不同的資訊，並且不想讓破密其他方的資訊，那麼需要為各方建立乙個不同的金鑰。
對稱-金鑰加密
當資訊的傳送方和接收方使用相同的金鑰時，則雙方都在使用「對稱-金鑰加密」。這種情況下，無論何時，雙方都得提前對他們使用的金鑰達成一致。
一次性密碼本：假定你希望使用對稱-金鑰密碼，但簡單替代密碼又不是那麼安全，此時你可以選擇一次性密碼本。一次性密碼本在位元位上執行如下工作。位元位是「二進位制位」的縮寫形式，且位元只能取兩個值：0和1.
一次性密碼本使用「異或」（「xor」）來對位元進行逐位加密操作。理解xor操作符最簡單的方式是：如果x是乙個位元，那麼x異或0是x，且x異或1是與x相反的值而且如果x和y均代表乙個位元，那麼（x異或y）異或y是x:即用乙個相同值對x執行兩次異或的結果仍然是x本身。
如果明文需要b位——可能它是由b位的ascii或者unicode字元組成——隨後能生成乙個b位的隨機序列作為金鑰，當你知道b位的金鑰後，隨後你能對明文和金鑰逐位的執行非同步操作來生成密文。一旦你接收到b-位的密文，逐位的將該b位密文和金鑰執行異或操作來恢復得到b-位的明文。該方法被稱為一次性密碼本，這個金鑰被稱為pad。
只要金鑰中的位元是隨機生成的，那麼竊聽者通過猜想金鑰來對密文進行解密幾乎是不可能的。
一次性密碼本的安全性較高，但是金鑰需要具有和明文一樣的位數，這些位應該是提前生成的，且金鑰需要提前對雙方共享。
密碼學 密碼學基礎
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