维吉尼亚表盘 — 实验台工具
发布 2026 年 9 月 11 日 ·
维吉尼亚密码被称作 le chiffre indéchiffrable——不可破译的密码——这个名号保持了大约三百年,其中只有一半是虚张声势。它是本织机上第一个密钥空间真正无法暴力穷举的密码,也是第一个必须用全新思路、而非更多耐心才能破开的密码。
- 时代
- 文艺复兴
- 类型
- 多表
- 密钥空间
- 26^k
- 难度
- 野战
I这把工具做什么
维吉尼亚是一台移位量逐字母变化的凯撒密码,由循环使用的关键词驱动。
明文:LOOM NEVER STOPS
密钥:BRASSBRASSBRA
把两者都转成数字(A = 0),逐位相加,对 26 取模,再转回字母。
| 位置 | 明文 | 明文数 | 密钥 | 密钥数 | 和 | 密文 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | L | 11 | B | 1 | 12 | M |
| 2 | O | 14 | R | 17 | 31 → 5 | F |
| 3 | O | 14 | A | 0 | 14 | O |
| 4 | M | 12 | S | 18 | 30 → 4 | E |
| 5 | N | 13 | S | 18 | 31 → 5 | F |
| 6 | E | 4 | B | 1 | 5 | F |
| 7 | V | 21 | R | 17 | 38 → 12 | M |
| 8 | E | 4 | A | 0 | 4 | E |
| 9 | R | 17 | S | 18 | 35 → 9 | J |
同一个明文字母在每一个位置产出的密文字母都不同。字母 E 在第 6、8 位出现,离开时分别成了 F 和 E。这一个事实就击溃了频率统计,也正是整个设计的目的。
II密钥
对长度为 k 的关键词,不同密钥数是 26^k。这听起来极大,当 k = 12 时确实是:9.5 × 10^16,远超人工搜索和 1930 年代的机械能力。
算术与现实之间的落差就在密钥长度上。26^k 假设攻击者不知道 k。而在实践中,密码分析者会先求出 k,依据的是卡西斯基 1863 年发表的观察:密文中重复出现的序列,其间距是密钥长度的倍数。
一旦知道 k,密码就塌了。每隔 k 取一个字母,你就得到 k 个独立的凯撒密码,每个只有 25 个密钥,每个都能单独用频率分析读出来。一个 12 字母的密钥缩水成 12 道小作业。
维吉尼亚的弱点不是 26^12 太小,而是密钥会重复,而重复是可以被测量的。
III弱点提示
历史密码用于教学与娱乐,不适合保护真实信息。完整分析见对应条目。