眾所周知，密碼學是數字加密貨幣的基礎，它保證了我們資產的安全，也是挖礦的底層規則。但是，大部分對密碼學知之甚少，也就很難看懂區塊鏈項目的加密方式，看不懂，就談不上對項目有什麼的信仰，只能隨波逐流的炒幣。

為了解決大家的困惑，獵豹區塊鏈將會出品一系列的密碼學文章，從最古老加密方式開始，層層深入，幫助大家理解密碼學裡的很多概念，判斷區塊鏈項目的安全性。

凱撒加密

第一種眾所周知的密碼，是公元前58年左右由凱撒大帝使用的凱撒密碼，凱撒在他的軍事命令中，將每一個字母都進行了位移，以防止他的敵人在截獲凱撒的軍事命令之後，直接獲取到他的真實情報。

凱撒加密是最簡單的加密方式，加密的雙方首先要對字母的位移數字達成共識，比如，我們約定好的加密位移的數字是3，那麼，我發送的每一個字母都要經過3個位移， （A變成D，B變成E，C變成F... ...）

假設我的明文是“attack” ，經過位移為3的凱撒加密之後，就會變成“dwwtfn”。

然後把加密過的文字通過送信人發給對方，這樣，即使敵人抓到了這個送信人，拿到的也是一堆看不懂的文字，而成功拿到密文的將軍們，再通過把密文的每個字母減3的方式，就能得到真實的明文信息，而這個過程，就稱之為解密。

凱撒密碼是最早的加密方法，被西方的軍事將領們沿用了數百年。終於在800年後，被一位名為為AI-Kindi的阿拉伯數學家破解凱撒密碼：

如果你掃描任何一部英文書的文字，然後計算出每個字母所使用的頻率，你會發現驚人的秘密，那就是在英語文字中，使用頻率最高的字母永遠是e，這是英文的文字性質決定的，而寫密文的人並不會意識到。在密碼學中，這被稱為指紋。

所以，只要我們找到密文中使用頻度最高的字母，再與字母e比較，就能找到凱撒密碼的加密位移，比如在密文中，使用頻率最高的是h，那麼，我們可以推斷，加密的位移是3，拿到加密位移，就能推斷出所有明文。

這種方式被稱為頻度分析，它的出現對凱撒密碼的安全性是非常大的打擊。

但是，一個強大的密碼是可以掩蓋這種指紋的，而掩蓋指紋的方式，就是使字母使用的頻率分佈變得均勻。

多表密碼

在15世紀左右，有人提出了多表密碼來實現這一目的，多表密碼與凱撒密碼不同的是，不在是使用單一的數字進行位移加密，而是引用一個位移單詞。

這種加密的方式的第一步，是確定這個位移單詞，假設是“world”，然後，將這個單詞根據在字母表的位置，把這個單詞轉換為數字，“world”→“21、15、 18、12、4”，接下來，把這一列數在信息編碼的過程中一直重複，把明文的信息根據這個數列進行位移。

假設明文是“abcde fghij”，經過加密之後的密文就是“vrvqj bwavo”

這樣，把密文發給同伴的時候，同伴可以根據事先約定好的秘密單詞，減去相應的位移來對信息進行解密。

假如密文被截獲，竊聽者計算出字母使用的頻率，他將會發現更平坦的分佈。

那麼他將會怎麼破解呢？

其實很簡單，大家記住，破密者尋找信息洩露，也就是尋找局部指紋，只要在字母的頻率上存在差別，就會發現信息的洩露，這個差別是由密文裡的重複引起的。

這個例子中，發布者的密碼利用了一個重複的單詞，為了破解加密，竊密者首先需要確定所使用的位移單詞的長度，而不是單詞本身，他需要對全部信息進行統計，檢查不同間隔的頻率分佈，當他檢查以5個字母為週期的頻率分佈時，指紋就自己出現了。

所以，這種使用多重位移的加密方法，與凱撒使用的單一位移加密法比較，強度在於，確定位移單詞的長度所用的時間，所以，位移單詞越長，信息就越安全。

一次一密

一次一密

那有沒有保證信息絕對安全的加密方法呢？答案是隨機性加密。

想像一下，如果加密者投擲一個26面的骰子，來生成一長列隨機位移的數字，然後與解密者共享，來取代位移單詞，用這個隨機數列進行字母的移位，數列的長度與信息的長度是一致的，這是很重要的，已避免任何的重複，然後他把密文發送給接收者，接收者使用她給的一列隨機位移數字來解密信息。

如果採取這種方式，第三方竊聽者就很難解開了，首先，位移永遠不會陷入重複的模式裡，第二，密文將會有一個均勻的頻率分佈，因為沒有頻率差別，也就沒有信息洩露，所以，破解加密基本上是不可能了。

這就是最強的加密方法，它出現在19世紀末期，現在，它被稱為一次一密。

關於一次一密的是如何實現的，我將會在下一篇文章中給大家揭曉，敬請期待。