编码解码——（浅学）

前言

![思维导图](C:\Users\LQ\Pictures\Screenshots\屏幕截图 2024-10-27 152037.png)

在CTF密码学中，编码解码是很重要的部分。编码是将信息从一种形式转换为另一种特定形式，而解码则是编码的逆过程。

密码学的发展是从古典密码到现代密码，以下是我的了解：

古典密码学——密码体系的安全性取决于算法和密钥的保密；
现代密码学——密码体系的安全性取决于密钥的保密；
非对称密码算法（公钥密码算法）——加密和解密的密钥不同
对称密码算法——加密和解密的密钥相同

以下开启我在drops培训里所学到的编码与解码

古典密码

凯撒密码

它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成

密文。

例如，当偏移量为左移3时

明文：ABCDE

密文：DEFGH

此时密钥为3

培根密码

培根密码的本质是将字母用一串二进制数替换，但是表示的过程中，没有采取0和1的形式，而使用a和b来代替

加密的过程首先将要加密的内容根据加密表里的内容进行替换，如a用AAAAA替换，b用AAAAB替换。替换完之

后，我们可以把A和B当作两个不同的特征（如大写/小写，正体/斜体）带入到一个无关的句子中，这就得到了我

们加密后的结果。

例如任选一句话，将a当作小写，b当作大写

明文：Happy Birthday

密钥：aaabb ababb abbaa

密文：hapPY bIrTHdAY

维吉尼亚密码

是由一些偏移量不同的恺撒密码组成。

![](C:\Users\LQ\Pictures\Screenshots\屏幕截图 2024-10-27 160210.png)

加密原理

它使用一个密钥词，根据这个密钥词来循环决定每个明文字母应该按照哪种凯撒密码（单表替换密码）进行替换。例如，有一个密钥词是“KEY”，明文是“HELLO”。首先，密钥词“KEY”会重复，使其长度与明文长度相同，对于“HELLO”就变成“KEYKE”。
字母H按照以K为偏移量的凯撒密码进行加密（在英文字母表中，A是0，B是1，以此类推，K对应的数字是10，所以H加密后对应的字母是R，因为H往后数10个字母是R），E按照以E为偏移量的凯撒密码加密，第二个L按照以Y为偏移量的凯撒密码加密，以此类推。

解密过程

解密时，需要知道密钥词。计算出每个密文字母相对于对应密钥字母的偏移量，然后还原出明文。例如，如果密文是“RDLUL”，密钥是“KEY”，对于字母R，因为K对应的偏移量是10，所以往前推10个字母就可以得到H，从而解出。

栅栏密码

栅栏密码把要加密的明文分成N个一组，然后把每组的第一个字连起来，形成一段无规律的话，

例如：

THERE IS A CIPHER
均分成两组，每组两个
TH ER EI SA CI PH ER
先取出第一个字母，再取出第二个
TEESCPEHRIAIHR

base家族

base16

1.使用16个ASCII可打印字符（数字0-9和字母A-F），对任意字节数据进行编码。

2.先获取输入字符串每个字节的二进制值（不足8比特在高位补0），然后将其串联进来，再按照4比特一组进行切

分，将每组二进制数分别转换成十进制。

流程：给定的字符串根据Ascll标转化成二进制–>重新划分–>再转化为16进制

注：可以看到8比特数据按照4比特切分刚好是两组，所以Base16不可能用到填充符号“=”。换句话说：

Base16使用两个ASCII字符去编码原数据中的一个字节数据。

base32

1.Base32编码是使用32个可打印字符（字母A-Z和数字2-7）对任意字节数据进行编码。

2.Base32主要用于编码二进制数据，但是Base32也能够编码诸如ASCII之类的二进制文本。

3.Base32将任意字符串按照字节进行切分，并将每个字节对应的二进制值（不足8比特高位补0）串联起来，按照5

比特一组进行切分，并将每组二进制值转换成十进制来对应32个可打印字符中的一个。

由于数据的二进制传输是按照8比特一组进行（即一个字节），因此Base32按5比特切分的二进制数据必须是40比

特的倍数（5和8的最小公倍数）。

流程：给定的字符串根据Ascll标转化成二进制–>重新划分–>再根据码表转换

重新划分：划分时最后不够5的后面先补0，总体不够40比特的倍数的补等号（一个等号就是5bit）

base64

Base64是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的表示方法。由于，所以每6个比特为一个单元，对应某个可

打印字符。3个字节有24个比特，对应于4个Base64单元，即3个字节可由4个可打印字符来表示。

由于数据的二进制传输是按照8比特一组进行（即一个字节），因此Base64按6比特切分的二进制数据必须是24比

特的倍数（8和6的最小公倍数）。

流程：给定的字符串根据Ascll标转化成二进制–>重新划分–>再根据码表转换

重新划分：划分时最后不够6的后面先补0，总体不够24比特的倍数的补等号（一个等号就是6bit）

辨析

是否有=，有为base32和base64，是否有1，有为base64，无为base32

都无=，不一定就是base16，base16只有字母A~F（特点）也可以有0