什么是 Beaufort 密码?

Beaufort 密码是一种多表替换密码,使用重复关键词,按模 26 将每个字母加密为密钥字母减去明文字母。它使用与维吉尼亚密码相同的表格,但读取方式不同,并以英国皇家海军水文学家弗朗西斯·博福特爵士命名。

Beaufort 密码与维吉尼亚密码有何不同?

维吉尼亚密码把密钥字母加到明文字母上(C = P + K),而 Beaufort 则用密钥字母减去明文字母(C = K − P)。因此 Beaufort 是互逆的:同一运算既可加密也可解密,而维吉尼亚密码需要单独的解密步骤。

如何解密 Beaufort 密码?

输入相同的关键词,并对密文施加同样的运算:明文字母 = 密钥字母 − 密文字母。在本工具中,您可以选择“解密”,或者直接再次“加密”,对于经典 Beaufort 两者的结果相同。

什么是变体 Beaufort 密码?

变体 Beaufort 计算 C = P − K,这正是维吉尼亚密码的解密公式。解密时需要把密钥加回去,因此与经典 Beaufort 不同,它不是互逆的。请选择您的谜题或教科书所指定的版本。

Beaufort 密码安全吗?

不安全。重复的密钥会留下与维吉尼亚密码相同的规律,因此卡西斯基检验和重合指数能揭示密钥长度,频率分析则能恢复每个密钥字母。用埃特巴什方法倒转字母表,甚至能把它变成维吉尼亚密码。请把它当作一种可供学习的历史密码。

空格和标点会怎样处理?

只有 A–Z 字母会被加密。每个字母保持其大小写,带重音的拉丁字母按其基本字母处理,其他字符原样保留,且不消耗密钥字母。如果您想使用传统的密文分组,请开启五字母分组。

Beaufort 密码

输入信息和关键词,即可用 Beaufort 密码加密或解密——也可以选择它的变体,即倒过来的维吉尼亚密码。工具会展示 Beaufort 方阵以及每个字母背后的加减运算,方便您手工核对结果。免费,无需注册,内容也不会离开您的浏览器。

模式

加密解密

关键词

只能使用字母。关键词会沿信息重复,文本中的每个字母对应一个密钥字母。

版本

Beaufort——密钥减字母变体 Beaufort——字母减密钥

经典 Beaufort 是互逆的:加密和解密使用相同的步骤。变体则是倒过来的维吉尼亚密码,因此解密时需要把密钥加回去。

密文按每五个字母分组(仅字母,大写)

明文

保留在结果中

小写字母空格标点与数字

密文

Ckmpsl ymb krbm sriu am ayk ptnvgp

计算过程

字母编号为 A = 0、B = 1 … Z = 25,所有运算的结果都按 26 取模。
加密:密文字母 = 密钥字母 − 明文字母。

Beaufort 方阵

	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
A	A	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
B	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C
C	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D
D	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E
E	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F
F	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G
G	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H
H	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I
I	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J
J	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K
K	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L
L	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M
M	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N
N	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O
O	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q	P
P	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R	Q
Q	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S	R
R	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T	S
S	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U	T
T	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V	U
U	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W	V
V	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X	W
W	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y	X
X	X	W	V	U	T	S	R	Q	P	O	N	M	L	K	J	I	H	G	F	E	D	C	B	A	Z	Y
Y	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	Z
Z	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

行 = 密钥字母,列 = 明文字母,单元格 = 密文字母。在下方选择一个字母即可将其点亮:它所在的行和列会变为蓝色,两者交叉的单元格会变为琥珀色。

密钥字母	运算	密文字母
F	5 − 3 = 2	C
O	14 − 4 = 10	K
R	17 − 5 = 12	M
T	19 − 4 = 15	P
F	5 − 13 = −8 ≡ 18	S
O	14 − 3 = 11	L
R	17 − 19 = −2 ≡ 24	Y
T	19 − 7 = 12	M
F	5 − 4 = 1	B
O	14 − 4 = 10	K
R	17 − 0 = 17	R
T	19 − 18 = 1	B
F	5 − 19 = −14 ≡ 12	M
O	14 − 22 = −8 ≡ 18	S
R	17 − 0 = 17	R
T	19 − 11 = 8	I
F	5 − 11 = −6 ≡ 20	U
O	14 − 14 = 0	A
R	17 − 5 = 12	M
T	19 − 19 = 0	A

正在显示前 20 个字母。

如何使用 Beaufort 密码工具

1. 选择版本。 经典 Beaufort 用密钥字母减去明文字母;变体则用明文字母减去密钥字母。发送方与接收方必须使用同一版本。
2. 输入关键词。 只计算其中的字母。关键词会沿着信息重复,文本中每个字母都使密钥字母前进一位。
3. 输入或粘贴信息。 选择“加密”处理明文,或选择“解密”处理密文。空格、数字和标点会原样保留,并且不消耗密钥字母。
4. 阅读计算过程。 在计算表中选择任一字母,即可点亮它在方阵中所在的行、列及结果。

Beaufort 密码的工作原理

Beaufort 密码是一种多表替换密码,基于与维吉尼亚密码相同的 26 × 26 表格。将字母编号为 A = 0 至 Z = 25。对于信息中的每个字母,取重复关键词中的下一个字母 K 以及信息字母 P,计算 C = K − P(模 26)。在维吉尼亚密码中,密钥是加到明文字母上的;而在这里,是用密钥字母减去明文字母。

这一改动使该密码具有互逆性。由于 P = K − C 是同一个减法,解密 Beaufort 信息时只需使用同一关键词再次加密,无需单独的解密程序。这也是它适合手工或只有单一设置的机器的原因。手工操作时,先在方阵顶部找到明文字母,向下找到密钥字母所在的行,然后读取该列与该行交叉处的密文字母。

变体 Beaufort

变体 Beaufort 使用 C = P − K。这恰好就是维吉尼亚密码的解密运算,因此变体 Beaufort 信息可以用任何维吉尼亚工具选择解密来读取。变体并非互逆:解密时需要把密钥加回去,即 P = C + K。解谜书籍和美国密码学协会将二者列为不同的密码类型,这也是本工具两种版本都提供的原因。

示例

用关键词 FORT 加密 DEFEND THE EAST WALL。密钥字母依次为 F = 5、O = 14、R = 17 和 T = 19,并不断重复。工具的输出与 ciphersonline.com 上公布的示例一致,您可以对照计算表逐步核对。

明文	密钥	运算	密文
D (3)	F (5)	5 − 3 = 2	C
E (4)	O (14)	14 − 4 = 10	K
F (5)	R (17)	17 − 5 = 12	M
E (4)	T (19)	19 − 4 = 15	P
N (13)	F (5)	5 − 13 = −8 ≡ 18	S

完整的信息变为 CKMPSL YMB KRBM SRIU。用相同的密钥再次输入,Beaufort 会还原出 DEFEND THE EAST WALL。请注意,第一个 E 与第二个 E 分别加密为 K 和 P——同一个明文字母对应多个密文字母,这正是简单的字母计数无法破解该信息的原因。

谁发明了 Beaufort 密码?

该密码以弗朗西斯·博福特爵士(Sir Francis Beaufort,1774–1857)命名。他是出生于爱尔兰的英国皇家海军军官和水文学家,以同样以他命名的风力等级表最为人知。其源头可以追溯得更早:用重复关键词为每个字母选择不同字母表的想法,由乔瓦尼·巴蒂斯塔·贝拉索于 1553 年提出,并由布莱兹·德·维吉尼亚于 1586 年推广;Beaufort 密码则是把这一方案中的减法倒过来。该体系的描述发表于 1857 年,即博福特去世的那一年。它后来最著名的用途是在一台机器中:美国陆军在第二次世界大战期间使用的野战密码机 Hagelin M-209,执行的是一种 Beaufort 式替换,其密钥并非简单重复。

Beaufort 密码如何被破解

与维吉尼亚密码一样,Beaufort 是一个短的重复密钥,逐字母施加,因此同样的攻击方法也适用。弗里德里希·卡西斯基于 1863 年提出的方法,是在密文中寻找重复的片段,其间距是密钥长度的倍数;威廉·弗里德曼在 1920 年前后提出的重合指数,则可以用统计方法估计密钥长度。一旦知道长度,每隔 n 个字母就是用同一个密钥字母加密的,于是每一列都是一个字母表倒转的简单替换,可以用频率分析破解。还有一条捷径:同时倒转密文和密钥的字母表(A↔Z、B↔Y,即埃特巴什映射),可以把 Beaufort 信息变成普通的维吉尼亚信息。

不适合保密

Beaufort 密码是课堂和解谜用的密码。计算机只需几百个字母的密文就能将其破解,因此切勿用它来保护任何重要的内容。

常见问题

什么是 Beaufort 密码?: Beaufort 密码是一种多表替换密码,使用重复关键词,按模 26 将每个字母加密为密钥字母减去明文字母。它使用与维吉尼亚密码相同的表格,但读取方式不同,并以英国皇家海军水文学家弗朗西斯·博福特爵士命名。
Beaufort 密码与维吉尼亚密码有何不同?: 维吉尼亚密码把密钥字母加到明文字母上(C = P + K),而 Beaufort 则用密钥字母减去明文字母(C = K − P)。因此 Beaufort 是互逆的:同一运算既可加密也可解密,而维吉尼亚密码需要单独的解密步骤。
如何解密 Beaufort 密码?: 输入相同的关键词,并对密文施加同样的运算:明文字母 = 密钥字母 − 密文字母。在本工具中,您可以选择“解密”,或者直接再次“加密”,对于经典 Beaufort 两者的结果相同。
什么是变体 Beaufort 密码?: 变体 Beaufort 计算 C = P − K,这正是维吉尼亚密码的解密公式。解密时需要把密钥加回去,因此与经典 Beaufort 不同,它不是互逆的。请选择您的谜题或教科书所指定的版本。
Beaufort 密码安全吗?: 不安全。重复的密钥会留下与维吉尼亚密码相同的规律,因此卡西斯基检验和重合指数能揭示密钥长度,频率分析则能恢复每个密钥字母。用埃特巴什方法倒转字母表,甚至能把它变成维吉尼亚密码。请把它当作一种可供学习的历史密码。
空格和标点会怎样处理?: 只有 A–Z 字母会被加密。每个字母保持其大小写,带重音的拉丁字母按其基本字母处理,其他字符原样保留,且不消耗密钥字母。如果您想使用传统的密文分组,请开启五字母分组。