介绍

维吉尼亚密码（又译维热纳尔密码）是使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法，属于多表密码的一种简单形式。

维吉尼亚密码曾多次被发明。该方法最早记录在吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索（ Giovan Battista Bellaso）于1553年所著的书《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的密码》（意大利语：La cifra del. Sig. Giovan Battista Bellaso）中。然而，后来在19世纪时被误传为是法国外交官布莱斯·德·维吉尼亚（Blaise De Vigenère）所创造，因此现在被称为“维吉尼亚密码”。

维吉尼亚密码以其简单易用而著称，同时初学者通常难以破解，因而又被称为“不可破译的密码”（法语：le chiffre indéchiffrable）。这也让很多人使用维吉尼亚密码来加密的目的就是为了将其破解。

历史

多表密码最早在1467年左右由莱昂·巴蒂斯塔·阿尔伯蒂提出，他使用了一个金属密码盘来切换密码表，只是这个系统只能做些有限的转换。后来1508年时，约翰尼斯·特里特米乌斯《隐写术》（Steganographia）中发明的表格法（tabula recta）成为了维吉尼亚密码的关键部分。然而当时此方法只能对密码表做一些简单的、可预测的切换。这一加密技术也称为特里特米乌斯密码。

这一方法真正出现是在吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索于1553年所著的书《吉奥万·巴蒂斯塔·贝拉索先生的算术》中。他以特里特米乌斯的表格法为基础，同时引入了密钥的概念。

布莱斯·德·维吉尼亚于1586年亨利三世时期发明了更为简单却又更有效的自动密钥密码（autokey cipher）。之后，19世纪时贝拉索的方法被误认为是由维吉尼亚首先发明的。大卫·卡恩在《破译者（The Codebreakers）》中对此表示遗憾，他写道“历史忽略了这一重要贡献，将其归功于维吉尼亚，虽然他对此并不知道”。

由于破译的难度很高，维吉尼亚密码也因此获得了很高的声望。知名作家、数学家查尔斯·路特维奇·道奇森（笔名路易斯·卡罗）在其1868年所编、收于一儿童杂志的《字母表密码（The Alphabet Cipher）》中称其是不可破译的。1917年，《科学美国人》将维吉尼亚密码称为“无法被转化的”。然而，维吉尼亚密码却配不上这样的称号。查尔斯·巴贝奇完成了破译的工作，但他没有将此发表。之后，弗里德里希·卡西斯基（Friedrich Kasiski）于19世纪完全破解并发表了他的方法。甚至在此之前，一些资深密码分析家在16世纪就能偶尔将其破解。

维吉尼亚密码足够地易于使用使其能够作为战地密码。例如，美国南北战争期间南军就使用黄铜密码盘生成维吉尼亚密码。北军则经常能够破译南军的密码。战争自始至终，南军主要使用三个密钥，分别为“Manchester Bluff（曼彻斯特的虚张声势）”、“Complete Victory（完全的胜利）”以及战争后期的“Come Retribution（报应来临）”。

吉尔伯特·维尔南（Gilbert Vernam）曾试图对已被破译的密码进行修补（于1918年创造了维尔南-维尼吉亚密码），然而这终究无济于事。不过维尔南的发明最终促成了一次性密码本的诞生，这是一种理论上不可破译的密码。

描述

在一个凯撒密码中，字母表中的每一字母都会作一定的偏移，例如偏移量为3时，A就转换为了D、B转换为了E……而维吉尼亚密码则是由一些偏移量不同的恺撒密码组成。

图1.表格

为了生成密码，需要使用表格法。这一表格（如图1所示）包括了26行字母表，每一行都由前一行向左偏移一位得到。具体使用哪一行字母表进行编译是基于密钥进行的，在过程中会不断地变换。

例如，假设明文为：

ATTACKATDAWN

选择某一关键词并重复而得到密钥，如关键词为LEMON时，密钥为：

LEMONLEMONLE