格點古典密碼(Lattice Cipher)初步

更新 發佈閱讀 2 分鐘

用真正的「格點座標轉換」,

讓密文變成一種幾何問題。


格點座標轉換

核心概念:

把字母變成 2 維整數向量,

然後用矩陣做線性變換。

這其實就是:

小型格加密原型


📐 Step 1:字母 → 格點

定義:

A=0 … Z=25

把每兩個字母分成一組:

Y S
A F
Z X

轉成數字:

Y=24, S=18
A=0, F=5
Z=25, X=23

寫成向量:

(24,18), (0,5), (25,23)


📐 Step 2:選你的專屬基底矩陣

我們選一個可逆整數矩陣:

raw-image

行列式:

raw-image

✔ 可逆

✔ 適合模 26


📐 Step 3:矩陣乘法(模 26)

對 (24,18):

raw-image

模 26:

108 mod 26 = 4

42 mod 26 = 16

得到:

raw-image

對應字母:

E Q


📐 所有組轉換

raw-image

🎯 最終密文

YSAFZXEQKFRW

🔓 解密方法

使用逆矩陣:

raw-image

(模 26)

乘回去即可復原。


📊 幾何直觀

原本是正方格,

變成斜格。

這就是:

基底改變(basis change)


🧠 為什麼格點密碼很強?

普通古典密碼:

  • 只在 1 維字母上操作

這套:

  • 把字母嵌入 2 維格
  • 做線性代數變換

這相當於:

小型 Hill Cipher + 格理論味道

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sirius數字沙龍
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