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维吉尼亚密码的Python实现

代换密码体制的一般定义为M=C=K=Z26,其中M为明文空间、C为密文空间、K为密钥空间、Z26为26个整数(对应26个英文字母)组成的空间;要求26个字母与模26的剩余类集合{0,1,2,…,25}建立一一对应的关系。

1移位密码

移位密码的加密实现上就是将26个英文字母向后循环移动k位,其加解密可分别表示为:

c=Ek(m)=m+k(mod 26)

m=Dk(c)=c-k(mod 26)

其中,m、c、k是满足0≤m,c,k≤25的整数。

2、维吉尼亚密码

Vigenenre密码是最著名的多表代换密码,是16世纪法国著名密码学家Vigenenre发明的。Vigenenre密码使用一个词组作为密钥,密钥中每一个字母用来确定一个代换表,每一个密钥字母被用来加密一个明文字母,第一个密钥字母加密第一个明文字母,第二个密钥字母加密第二个明文字母,等所有密钥字母使用完后,密钥再次循环使用,于是加解密前需先将明密文按照密钥长度进行分组。密码算法可表示如下:

设密钥K=(k1,k2,…,kd),明文M=(m1,m2,…,mn),密文C=(c1,c2,…,cn);

加密变换为:ci=Eki(mi)=mi+ki(mod 26)

解密变换为:mi=Dki(ci)=ci-ki(mod 26)

通常通过查询维吉尼亚表进行加解密。

 

以下为维吉尼亚密码的Python实现。

 


 

 

 1 #-*-coding:utf-8-*-
 2 #维吉尼亚
 3 
 4 ‘‘‘
 5 fileName : main.py
 6 ‘‘‘
 7 
 8 import VigenereEncrypto
 9 import VigenereDecrypto
10 
11 print u"维吉尼亚加密"
12 
13 plainText = raw_input ("Please input the plainText : ")
14 key = raw_input ("Please input the key : ")
15 
16 plainTextToCipherText = VigenereEncrypto (plainText , key)
17 print u"加密后得到的暗文是 : " + plainTextToCipherText
18 
19 print u"维吉尼亚解密"
20 
21 cipherText = raw_input ("Please input the cipherText : ")
22 key = raw_input ("Please input the key : ")
23 
24 cipherTextToPlainText = VigenereDecrypto (cipherText , key)
25 print u"解密后得到的明文是 : " + cipherTextToPlainText

 


 

 

 1 #-*-coding:utf-8-*-
 2 #维吉尼亚加密
 3 
 4 ‘‘‘
 5 fileName : VigenereEncrypto.py
 6 ‘‘‘
 7 
 8 def VigenereEncrypto (input , key) :
 9     ptLen = len(input)
10     keyLen =  len(key)
11 
12     quotient = ptLen // keyLen    #
13     remainder = ptLen % keyLen    #
14 
15     out = ""
16 
17     for i in range (0 , quotient) :
18         for j in range (0 , keyLen) :
19             c = int((ord(input[i*keyLen+j]) - ord(a) + ord(key[j]) - ord(a)) % 26 + ord(a))
20             #global output
21             out += chr (c)
22 
23     for i in range (0 , remainder) :
24         c =  int((ord(input[quotient*keyLen+i]) - ord(a) + ord(key[i]) - ord(a)) % 26 + ord(a))
25         #global output
26         out += chr (c)
27 
28     return out

 

 


 

 

 1 #-*-coding:utf-8-*-
 2 #维吉尼亚解密
 3 
 4 ‘‘‘
 5 fileName : VigenereDecrypto.py
 6 ‘‘‘
 7 
 8 def VigenereDecrypto (output , key) :
 9     ptLen = len (output)
10     keyLen = len (key)
11 
12     quotien = ptLen // keyLen
13     remainder = ptLen % keyLen
14 
15     inp = ""
16 
17     for i in range (0 , quotient) :
18         for j in range (0 , keyLen) :
19             c = int((ord(output[i*keyLen+j]) - ord(a) + 26 - (ord(key[j]) - ord(a)) % 26 + ord(a)))
20             #global input
21             inp += chr (c)
22 
23     for i in range (0 , remainder) :
24         c = int((ord(output[quotient*keyLen + i]) - ord(a) + 26 - (ord(key[i]) - ord(a)) % 26 + ord(a)))
25         #global input
26         inp += chr (c)
27 
28     return inp

 


 

 

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