韩 磊

1.北京交通大学电子信息工程学院，北京 100044 2.中国人民解放军66402部队，内蒙古 呼和浩特 010050

0 引言

大多数现代加密算法都沿续了古典加密思想的思考方式，所以运用现代的新技术思想继续打造安全可靠的古典加密方法仍是一个现实可行的思路。在计算机出现之前，无法编制足够多的密码本，繁琐的检索和长时间的加解密过程都是制约古典密码思想发展的因素。本文将利用计算机技术，建立由大量随机密码表组成的码本库，设计一种新的多表替换密码，本文称之为随机字库码，简记为 C2R2（Random Replace Character Cipher）。

目前在字符级加密（尤其是针对汉字字符特点的加密）领域的研究和相关文献很少，不利于古典密码思想与现代密码学结合应用的发展，本文在这方面作出了有益的尝试。

1 C2R2概述

C2R2借鉴分组密码一组一密钥的思想，使每个字符都对应至少一个密码本，继承了多表替换密码在隐藏单字符的频率分布的优点，同时改进的随机替换方式解决了传统多表替换具有周期性、抗字典攻击和抗穷举攻击能力差的问题。

2 C2R2设计

2.1 汉字分组

由于简单多表替代编码，用统计字频的方法就可以较轻易地推算出可能的替换表。所以，C2R2利用数据库技术对字频高的字符的对应码本进行扩容，将其代替字符的数量大大增加，从而达到分散其字频分布的效果。针对不同的应用环境，字频统计结果也不同，具体分组应结合实际情况统计分析之后决定。本文只考虑一般性需求，将GBK中的20902个汉字分为四级：一级频用字，约占0.2%；……