前言
参考，我们任课老师的WORD和PPT，结合自己的理解，在结合网上文章的理解。
一.BASE64编码
BASE64编码中，特征和所拥有的字符字母:A-Z a-z;数字:0-9;符号:+ / ，然后末尾经常有一个“=”或者两个“==”。
原理，先把需要加密的字符串每个字符转换成ASCII码，然后ASCII码转换成二进制为8位二进制数字表示，然后在以六位二进制为一组转十进制，最后查找对应的BASE64对照表即可。
ASCII表，常用的无非就是大写字母和小写字母，大写字母的A开始是97，小写字母的a开始是65，推算下即可。
比如，这里需要加密“Ken”这个字符串，里面有大写和小写，查找ASCII码表，分别对应的是75 101 110，转换成二进制75:01001011; 101:01100101; 110:01101110;，先并排在一起，就是010010110110010101101110，然后在以六个为一组排序👉010010 | 110110 | 010101 | 101110，将这六个二进制重新转换成十进制，分别对应的是，18 54 21 46，然后对应base64码表，找出对应的上面重新转换成的十进制数字即可，分别是👉S2Vu，所以Ken这个字符串BASE64加密编码之后是S2Vu，如果不太清楚，看如下表格。
| 文本 | K | e | n | NULL |
|---|---|---|---|---|
| ASCII编码 | 75 | 101 | 110 | NULL |
| 二进制位 | 01001011 | 01100101 | 01101110 | NULL |
| 分组 | 010010 | 110110 | 010101 | 101110 |
| 转换后的十进制&BASE64码表索引 | 18 | 54 | 21 | 46 |
| 结果&Base64码表 | S | 2 | V | u |
这样应该就差不多了，附上BASE64索引表，如下
| 数值 | 字符 | 数值 | 字符 | 数值 | 字符 | 数值 | 字符 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | A | 16 | Q | 32 | g | 48 | w | |||
| 1 | B | 17 | R | 33 | h | 49 | x | |||
| 2 | C | 18 | S | 34 | i | 50 | y | |||
| 3 | D | 19 | T | 35 | j | 51 | z | |||
| 4 | E | 20 | U | 36 | k | 52 | 0 | |||
| 5 | F | 21 | V | 37 | l | 53 | 1 | |||
| 6 | G | 22 | W | 38 | m | 54 | 2 | |||
| 7 | H | 23 | X | 39 | n | 55 | 3 | |||
| 8 | I | 24 | Y | 40 | o | 56 | 4 | |||
| 9 | J | 25 | Z | 41 | p | 57 | 5 | |||
| 10 | K | 26 | a | 42 | q | 58 | 6 | |||
| 11 | L | 27 | b | 43 | r | 59 | 7 | |||
| 12 | M | 28 | c | 44 | s | 60 | 8 | |||
| 13 | N | 29 | d | 45 | t | 61 | 9 | |||
| 14 | O | 30 | e | 46 | u | 62 | + | |||
| 15 | P | 37 | f | 47 | v | 63 | / |
在附上一张ASCII码表图，如下图，图来自于网络。
1.有等号”=”的情况
比如a这个字母，ASCII码是65，转换成二进制是01000001，转换成六个一组010000 | 01，就会发现后面不足以组成六位数，就可以在后面添零，就变成了👉010000 | 010000，转换成十进制就是16，然后根据BASE64码表对应的是Q，那么a的加密后就是QQ，但是我自己的理解是，加密后的长度也就是编码后的长度必须能整除4，才可以，这里QQ不能整除4所以不行，就可以加上=，长度就可以了，所以最终的编码就是QQ==。
另外一种理解，如果要进行编码的字符串，不能被3整除，后面会多出一个字节或者两个字节，就可以使用“==”来代替，比如编码a，不能被三整除，还差两位就可以被三整除，就可以在最终编码结果加上两个”==”，结合如下图理解更好。
二.base32加密
和base64加密差不多，这里直接举例子，先看下表是base32的索引表，比如这里我要BASE32编码,Ken，对应的ASCII码分别是，75 101 110，转换成二进制分别对应的是75:01001011; 101:01100101; 110:01101110，然后合在一起，是0100101101100101011011100，然后在以五个一组排序👉01001 | 01101 | 10010 | 10110 | 11100，然后在转换成十进制就是，9 13 18 22 28，根据下面的索引表，就是，JNSW4，这里只有五个数，必须要四个四个一组，不足四个就用=，来填充，所以就是JNSW4===。
| 数值 | 字符 | 数值 | 字符 | 数值 | 字符 | 数值 | 字符 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | A | 9 | J | 18 | S | 27 | 3 | |||
| 1 | B | 10 | K | 19 | T | 28 | 4 | |||
| 2 | C | 11 | L | 20 | U | 29 | 5 | |||
| 3 | D | 12 | M | 21 | V | 30 | 6 | |||
| 4 | E | 13 | N | 22 | W | 31 | 7 | |||
| 5 | F | 14 | O | 23 | X | |||||
| 6 | G | 15 | P | 24 | Y | |||||
| 7 | H | 16 | Q | 25 | Z | |||||
| 8 | I | 17 | R | 26 | 2 |
可以看如下表格
| 文本 | K | e | n | NULL | NULL |
|---|---|---|---|---|---|
| ASCII编码 | 75 | 101 | 110 | NULL | NULL |
| 二进制位 | 01001011 | 01100101 | 01101110 | NULL | NULL |
| 分组 | 01001 | 01101 | 10010 | 10110 | 11100 |
| 分组后的十进制 | 9 | 13 | 18 | 22 | 28 |
| 索引值 | J | N | S | W | 4 |
三.base16加密
如果理解了，base64加密和base32加密方式，那么base16加密方式就很好理解了，先看如下base16索引表。
| 数值 | 字符 | 数值 | 字符 | |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 8 | 8 | |
| 1 | 1 | 9 | 9 | |
| 2 | 2 | 10 | A | |
| 3 | 3 | 11 | B | |
| 4 | 4 | 12 | C | |
| 5 | 5 | 13 | D | |
| 6 | 6 | 14 | E | |
| 7 | 7 | 15 | F |
先还是和base64和base32一样将需要加密的字符串转换成ASCII码然后转换成二进制，区别就是分组排序的时候是以4个为一组来排序，base64是六个为一组，base32是以五个为一组，如下图理解即可，图来自CSDN。
四.Unicode编码
特征是以\u数字或者字母加数字，比如，\u6211，转换中文就是“我”，\u过后是每四个为一组，最简单解码方式可以使用python的print函数输出即可，编码👉\u0048\u0065\u006c\u006c\u006f\u0020\u0057\u006f\u0072\u006c\u0064，解码效果如下图👇，成功解码出字符串Hello World
上面是解密，加密如下。
编码原理，先将需要加密的字符转换成ASCII编码，然后把ASCII编码转换成十六进制即可，不足四位前面添0即可，比如a这个字符，编码之后是0x61，就需要加零就是0x0061，如下是python实现，非常简单。
最重要的就是ord函数和hex函数，ord函数把字符转ASCII，然后hex把数字转十六进制。
str='flag'
dict = []
for i in str:
result = hex(ord(i)).replace(r'0x',r'\u')
dict.append(result)
print("".join(dict))五.URL编码
在浏览器地址栏经常能看见，特征是%数字加字母，比如👉%E4%BD%A0%E5%A5%BD%E4%B8%96%E7%95%8C，这种类型的，解码之后的原文是，你好世界，还是需要用到python,当然也可以在线编码解码，需要用到的是python的urllib模块下面的parse模块，如下代码。
quote是编码
import urllib.parse as url
str = '你好世界'
print(url.quote(str))输入效果如下
%E4%BD%A0%E5%A5%BD%E4%B8%96%E7%95%8C如何解码，如下python代码。
import urllib.parse as url
str = '%E4%BD%A0%E5%A5%BD%E4%B8%96%E7%95%8C'
print(url.unquote(str))解码效果为你好世界
六.进制转换
1.python实现进制转换
1.十进制转二进制
可以用到一个函数bin函数，可以之间转换，如下代码。
print(bin(10))输出结果是0b1010
2.二进制转十进制
可以用到一个int函数，如下代码，int函数里面的2代表的是进制。
str = '1010'
print(int(str,2))输出的数字是10。
3.十进制转八进制
需要用到一个oct函数，如下代码。
print(oct(100))输入结果是0o144
4.八进制转十进制
和上面二进制转十进制差不多，如下代码，只需要更改数字即可
str = '144'
print(int(str,8))5.十进制转十六进制
需要用到一个hex函数，如下代码。
print(hex(255))输出结果是0xff，十六进制转换十进制和上面差不多，只需要更改数字即可。
2.手算进制
可以直接参考百度百科👉进制转换。
七.置换密码
1.加密
1.明文:State Key Laboratory of Networking and Switching
2.加密密钥:key=(1,5,6,2,3)
3.将明文分组，按照六个字母一组来分，总共可以分为七组，不足六个字母的可以用双方事先规定好的字符来填充比如空格，如下是分组过后的样子👇。
P = (StateK)(eyLabo)(ratory)(ofNetw)(orking)(andSwi)(tching)
4.对每组字符进行加密，根据加密密钥key，把每组的第1位字符放在第5位字符上面，第5位字符放在第6位字符上面，第6位字符放在第2位字符上面，第2位字符放在第3位字符上面，第3位字符放在第1位字符上面，这样排序即可，如下👇。
P = (aKttSe)(Loyaeb)(tyaorr)(Nwfeot)(kgrion)(dinSaw)(hgcitn)
最终密文就是aKttSeLoyaebtyaorrNwfeotkgriondinSawhgcitn
2.解密
解密需要的是把密钥给反向过来，原本的密钥是(1,5,6,2,3)需要逆置换变成(1,3,2,6,5)，然后在按照加密的方法即可解密。
八.栅栏密码
栅栏密码潜规则，字符不会超过30个。
1.加密
假设明文是:THEREISACIPHER，然后根据上下上下排序，就是
T E E S C P E
H R I A I H R
最后连在一起就是TEESCPEHRIAIHR。
加密的另外一种方法，明文是THEREISACIPHER，先两个两个分一组，就是，TH ER EI SA CI PH ER。
先取出第一个字母：TEESCPE
在取出第二个字母：HRIAIHR
最后连在一起即可。
2.解密
加密密文：TEESCPEHRIAIHR
解密只需要将密文从中间分开，变位两行。
T E E S C P EH R I A I H R
最后在上下上下组合起来即可。
THEREISACIPHER
九.单表代换密码
假设明文是:helloWorld
假设密钥是:KENSSB，去掉重复的字母就是KENSB，然后按照字母顺序排列剩余的字母即可得到一个方阵表，如下表。
| K | E | N | S | B |
|---|---|---|---|---|
| A | C | D | F | G |
| H | I | J | L | M |
| O | P | Q | R | T |
| U | V | W | X | Y |
| Z |
然后在从左边下边开始一直到右边排序，即可得到代换密文，代换密码表如下表所示。
| 明文字母 | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 密文字母 | K | A | H | O | U | Z | E | C | I | P | V | N | D | J | Q | W | S | F | L | R | X | B | G | M | T | Y |
然后按照，明文字母所对应的密文字母，找到排序即可，helloword加密之后的密文是CUNNQGQFNO
十.埃特巴什码
最后一个字母代表的十第一个字母，倒数第二个字母代表的十第二个字母，如下表所示。
| 明文字母 | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 密文字母 | Z | Y | X | W | V | U | T | S | R | Q | P | O | N | M | L | K | J | I | H | G | F | E | D | C | B | A |
十一.凯撒密码
根据如下表排序，如下表是最基础的凯撒密码，就是往右移位，A对应的B，B对应的是C，比如明文是KEN，那么按照下表密文对应的就是LFO。
| 明文字母 | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 密文字母 | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | A |
python代码如下，1代表的是移位。
def caser():
flag = 'HelloWorld'.upper()
dict_txt = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'.upper()
dec = []
for i in flag:
dec.append(dict_txt[dict_txt.index(i)+1])
print("".join(dec))
if __name__ == '__main__':
caser()十二.仿射密码
原理是，先将26个字母按照0-25排序也就是(0,1,2,3…25)，密钥为k(a,b)，加密公式为c=Ea,b(m)≡am+b(mod26)，解密公式为m=Da,b(c)≡a-1(c-b)(mod26)。
如下表是字母索引表
| A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
1.加密
例如我这里要加密helloworld加密过程并且密钥是k(7,21)：
h=7，7*7+21(mod26)=18，h=s
e=4，7*4+21(mod26)=23，e=x
l=11，7*11+21(mod26)=20，l=u
l=11，7*11+21(mod26)=20，l=u
o=14，7*14+21(mod26)=15，o=p
w=22，7*22+21(mod26)=19，w=t
o=14，7*14+21(mod26)=15，o=p
r=17，7*17+21(mod26)=10，r=k
l=11，7*11+21(mod26)=20，l=u
d=3，7*3+21(mod26)=16，d=q
所以helloworld加密之后的成果是sxuuptpkuq。
2.解密
知道解密公式是m=Da,b(c)≡a-1(c-b)(mod26)&m=D7,21(c)≡7-1(c-21)(mod26) ，密文是sxuuptpkuq，解密过程如下。
s=18，7^-1*(18-21)(mod26)
x=23，7^-1*(23-21)(mod26)
省略。。。。
3.python代码
如下是加密代码。
def affine_cipher_en():
flag = input('请输入你要加密的明文:')
k_a = int(input("请输入密钥中的第一个值a："))
k_b = int(input("请输入密钥中的第一个值b:"))
flag_list = list(flag.lower())
flag_en = []
for i in flag_list:
flag_en.append(chr(((k_a * (ord(i)-97) + k_b) % 26)+97))
print(''.join(flag_en))
affine_cipher_en()如下是python解密代码
#解密脚本
def affine_cipher_de():
flag = input('请输入你要解密的明文:')
k_a = int(input("请输入密钥中的第一个值a："))
k_b = int(input("请输入密钥中的第一个值b:"))
flag_list = list(flag.lower())
flag_de = []
for i in flag_list:
flag_de.append(chr((15 * (ord(i) - 97 - k_b)) % 26 + 97))
print(''.join(flag_de))
十三.棋盘密码
棋盘密码就是将26个字母放在5x5的方格子里面，ij放在一个格子里面，具体如下表👇。
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | a | b | c | d | e |
| 2 | f | g | h | i/j | k |
| 3 | l | m | n | o | p |
| 4 | q | r | s | t | u |
| 5 | v | w | x | y | z |
其中特点就是每两个数字编做一组，所有的数字都在1-5之间浮动，并且是先列后行的顺序排序。
比如25 15 33，所对应的就是Ken
十四.普莱费尔密码
假设密钥是kensb，那么排序之后如下表，前面和单表代换一样，假设明文是stegab
| k | e | n | s | b |
|---|---|---|---|---|
| A | C | D | F | G |
| H | I/J | L | M | O |
| P | Q | R | T | U |
| V | W | X | Y | Z |
加密原理就是如果假设需要加密明文里面的s对应的是p1,t对应的是p2，
1.那么p1，p2在同一行则对应的密文就是紧靠p1，p2右端的字母。
2.如果p1，p2在同一列则对应的密文分别是仅靠p1，p2下端的字母。
3.如果p1，p2不在同一列也不再同一行，那么对应的密文应该是p1，p2为对角顶点确定的矩阵的另外的两个顶点字母，按照同行原则对应。
加密效果如下表。
| st | eg | ab |
|---|---|---|
| FY | BC | GK |
解密就是加密过程。
第二篇链接👉CTF常见密码学(二)。
