网络安全攻防：密码技术之网络安全攻防：密码技术之

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1. CAP4


CAP4 是一个很简单实用的验证加密算法的工具，是专门为教学而研制的密码制作与分析工具，已经在美国的很多高校得到了广泛使用。该工具囊括一些古典加密算法的破解，如凯撒密码、仿射密码等。主界面如图1所示。Plaintext和Ciphertext分别为明文和密文的输入框。左侧为分析工具。
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图1  CAP4主界面

下面简单演示用CAP4完成对明文“this is substitution cipher”，用cipher的密钥，进行维吉尼亚加密。

把明文输入到Plaintext中，选择菜单栏中的Ciphers中的VigenereCipher，输入密钥cipher，并单击encipher功能，如图2所示，可以在Ciphertext中看到输出的密文。
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图2  加密结果

2. CrypTool

CrypTool是一个专门为密码学教学而设计的免费、开源Windows图形化软件。CrypTool的研发始于 1988年，最初目的是提高德意志银行员工的计算机安全意识。目前，CrypTool已成为开源软件，60多位志愿者为其提供了200多个密码学的算法实现功能，被多所著名大学所采用。主要功能包括古典密码学和现代密码学的所有算法，如凯撒密码、维吉尼亚密码、置换加密算法等古典密码学算法和DES、AES、RSA等现代密码学算法；还包括了消息认证、数字签名等其他信息安全功能的实现，以及安全协议如密钥交换协议 Diffie-Hellman 的分布实现过程，还有一些重要算法如DES算法的动态演示过程，并通过封装对外提供可视化的图形界面，如图3所示。
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图3  CrypTool主界面

下面简单介绍用CrypTool利用词频分析来破解一段密文。

已知密文：IYZ YP V WUAA VSO BXAS PBNUFA OYPZUYHNZAO MAUPYBS FBSZUBJ PEPZAK OAPYISAO ZB RVSOJA AMAUEZRYSI WUBK PKVJJ ZB MAUE JVUIA XUBGAFZP TYZR PXAAO VSO AWWYFYASFE IYZ YP AVPE ZB JAVUS VSO RVP V ZYSE WBBZXUYSZ TYZR JYIRZSYSI WVPZ XAUWBUKVSFA YZ BNZFJVPPAP PFK ZBBJP JYCA PNHMAUPYBS FMP XAUWBUFA VSO FJAVUFVPA TYZR WAVZNUAP JYCA FRAVX JBFVJ HUVSFRYSI FBSMASYASZ PZVIYSI VUAVP VSO KNJZYXJA TBUCWJBTP。

（1）尝试用CrypTool工具来进行词频分析，如图4所示。
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图4  词频分析

（2）选择基于字频的分析，如图5所示。
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图5  基于字频的分析

（3）选择人工手动分析，如图6所示。
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图6  人工手动分析

（4）根据英语文法规则进行还原原文，如图7所示。
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图7  还原原文