頻率分析

頻率分析

頻率分析在數學、物理學和信號處理中是一種分解函式、波形、或者信號的頻率組成,以獲取頻譜的方法。在密碼學中,頻率分析是指研究字母或者字母組合在文本中出現的頻率。套用頻率分析可以破解古典密碼。

基本簡介

頻率分析在數學、物理學和信號處理中是一種分解函式、波形、或者信號的頻率組成,以獲取頻譜的方法。在密碼學中,頻率分析是指研究字母或者字母組合在文本中出現的頻率。套用頻率分析可以破解古典密碼。 

名詞定義

中文名稱:頻率分析

英文名稱:frequencyanalysis

定義:根據歷史資料對水文隨機事件(如洪水、徑流等)出現頻率的分析估算。

套用原理 

頻率分析基於如下原理:在任何一種書面語言中,不同的字母或字母組合出現的頻率各不相同。而且,對於以這種語言書寫的任意一段文本,都具有大致相同的特徵字母分布。比如,在英語中,字母E出現的頻率很高,而X則出現得較少。類似地,ST、NG、TH,以及QU等雙字母組合出現的頻率非常高,NZ、QJ組合則極少。英語中出現頻率最高的12個字母可以簡記為“ETAOINSHRDLU”。

簡單替換密碼的頻率分析,在一個簡單的替換密碼中,明文中的每一個字母都被另一個字母替換,而且且明文中相同的字母在轉換為密文時總是被同一個字母所替換。比如,所有的e都會被替換成X.一個含有大量X的密文訊息會向密碼破譯者暗示X替換e.。

分析方法

通過分析每個符號出現的頻率而輕易地破譯代換式密碼。在每種語言中,冗長的文章中的字母表現出一種可對之進行分辨的頻率。例如,e是英語中最常用的字母,其出現頻率為八分之一。最好假定長長的密文中最常用的符號代表e。如果密碼分析者根據頻率數能破譯出9個最常用的字母e,t,a,o,n,i,r,s和h,一般來說他就可破譯70%的密碼。最現代的譯密技術也是以古老的頻率分析法為根據的。

頻率分析法還可以用來對單詞中的字母的位置及其組合進行分析。例如,全部英語單詞中有一半以上是似t,a,o,s或w開頭的。僅10個單詞(the,of,and,to,a,in,that,it,is和I)就構成標準英語文章四分之一以上的篇幅。
編成密碼的辭彙量越大,用頻率分析法譯密就越容易。在激戰方酣時,電文接連不斷地從戰場和司令部之間來回傳送,其中少不了密電。第一次世界大戰時,德國人每月用無線電播送200萬編成密碼的文字。在第二次世界大戰時,盟軍最高統帥部常常一天就播發200萬字的編密文字。

盤點密碼學相關知識

盤點密碼學相關知識,密碼學是研究編制密碼和破譯密碼的技術科學。

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們