Java 中的维吉尼亚密码程序

维吉尼亚密码（Vigenere Cypher）采用一种基本的变位替换技术来加密字母文本。由于它使用了关键字来改变明文中字母的位移量，因此比传统的凯撒密码更安全。在本节中，我们将解释维吉尼亚密码，并演示如何使用Java程序通过它来加密和解密通信。

什么是维吉尼亚密码？

维吉尼亚密码通过使用一个关键字来确定应用于明文中每个字母的位移量。为了与明文的长度匹配，关键字会重复使用。加密消息时，明文中的每个字母都会根据关键字中匹配的字母进行位移。

1. 多字母替换

维吉尼亚密码使用多个替换字母表来加密消息，因此它是一种多字母替换密码。而凯撒密码等单字母替换密码则只使用一个替换字母表。

2. 密钥与密钥重复

维吉尼亚密码的强大之处在于其密钥。名为“密钥”的单词或短语决定了加密过程中哪些字母需要进行位移。与凯撒密码中每个字母都进行固定位移不同，维吉尼亚密码根据密钥中对应的字母来位移每个字母。当密钥为了匹配明文长度而重复使用时，就会产生一个重复的模式。这种重复使得密码分析比简单的替换密码更困难。

3. Kasiski检验

Kasiski检验的目标是找出密文中重复出现的字母序列。这些重复序列之间的间隔可以提供关于密钥长度的线索。如果知道了密钥的长度，就可以将维吉尼亚密码解析为多个凯撒密码，每个字母对应一个。

让我们看一个例子

明文是“HELLO”

密钥是“ KEY”

1. K将H移动11位，得到S。E将E移动4位，得到I。Y将L移动24位，得到H。
2. 要得到V，需要将L移动K（10位），要得到K，需要将O移动E（4位）。

VigenereCipher.java

输出

Enter the plaintext: HELLO
Enter the keyword: JAVA

Encrypted Text: OLSSM
Decrypted Text: HELLO

解释

将“H”根据“J”移动10位得到“O”。

将“E”根据“A”（0位，“A”在此表示0）得到“L”。

将“L”根据“V”（21位）得到“S”。

“A”将“L”移动0位得到“S”。

“J”将“O”移动9位得到“M”。

因此，使用相同的密钥解密加密文本“OLSSM”后，可以恢复原始消息“HELLO”。

结论

维吉尼亚密码是一种经典的加密方法，它为基本的替换密码增加了复杂度。Java程序允许用户使用给定的关键字加密和解密消息，展示了维吉尼亚密码最基本形式的实现。