Python换位密码

Posted 2020-10-16

换位密码加密

为使得原文变得不可读取，换位密码将原始信息用一定的顺序进行重新排列，而不是用其他字符替换字符。包括空格和标点符号，这个消息有30个字符。我们将使用数字8作为密钥。

第一步是画出一些与密钥相等的盒子。我们将画8个，因为我们这个例子的密钥是8：

#	#	#	#	#	#	#	#
#	#	#	#	#	#	#	#

第二步是开始将要加密的消息写入到框中，每个框都有一个字符。记住，空格是一个字符#，以指示一个空格，所以它看起来不像一个空盒子）。

C	o	m	m	o	n	#	s
#	#	#	#	#	#	#	#

我们只有8个盒子，但里面有30个字符。当用完盒子时，在第一行下画8个盒子的另一行。在创建完整消息之前，继续创建新行：

1st	2nd	3rd	4th	5th	6th	7th	8th
C	o	m	m	o	n	#	s
e	n	s	e	#	i	s	#
n	o	t	#	s	o	#	c
o	m	m	o	n	.	#	#

我们在最后一排的两个箱子里放上阴影，提醒我们忽略它们。密文是从左上角往下读的列的字母。“C”、“e”、“n”和“o”来自第一列。当您到达列的最后一行时，移动到右下一列的顶部行。下一个字符是“O”、“n”、“O”、“m”。忽略阴影框。

密文是“Cenoonommstmme oo snnio. s s c”这样已经足够保密了到看不出明文了

加密的步骤:

1.计算明文的字符数和密钥

2.在一行中画一些与密钥相等的盒子。（例如，12的密钥的话就画12个盒子。）

3.开始填写框从左到右，每盒一个字符。

4.当你用完盒还有剩余字符，添加另一排盒子。

5.在最后一排的未使用的箱子盖上阴影。

6.从左上走下来，写出来的字。当您到达该列的底部，移动到右下一列。跳过任何阴影框。这将是密文。

换位密码加密的实现：

import pyperclip


def main():
    myMessage = 'Common sense is not so common.'
    myKey = 8

    ciphertext = encryptMessage(myKey, myMessage)
    ## 用|区分末尾的空格
    print(ciphertext + '|')

    ## 将生成的密文复制到粘贴板中
    pyperclip.copy(ciphertext)


def encryptMessage(key, message):
    ciphertext = [''] * key


    for col in range(key):
        pointer = col

        while pointer < len(message):

            ciphertext[col] += message[pointer]

            ## 移动指针一个密钥的长度
            pointer += key
        print ciphertext
    return ''.join(ciphertext)


if __name__ == '__main__':
    main()

运行结果：

Cenoonommstmme oo snnio. s  s c|

更加优雅的方法：

import numpy as np
import math
from functools import reduce
s = list('Common sense is not so common.')s += (8 - len(s) % 8) * ['']
c = np.array(s)c.shape = -1, 8
print reduce(lambda x, y: x + y, [''.join(c[:, i]) for i in range(8)])

换位密码解密

假设已知密文为 “Cenoonommstmme oo snnio. s s c”。解密密文的第一步是计算需要绘制多少个盒子。若要找到此量，需要将密文消息的长度除以密钥的长度并且向上取整。密文长度为30个字符（与明文完全相同），密钥为8个字符。所以计算30除以8得到3.75。

这意味着我们要绘制一个网格的框有4列（我们刚刚计算的数量）和8行（关键）。它看起来像这样：

#	#	#	#
#	#	#	#
#	#	#	#
#	#	#	#
#	#	#	#
#	#	#	#
#	#	#	#
#	#	#	#

然后开始在框中填充一个字符的密文每箱。从左上角开始，然后向右走，就像我们在加密时一样。密文是“Cenoonommstmme oo snnio. s s c”。所以“Ceno”在第一行，然后“onom”排在第二，等等。在我们完成后，盒子将看起来像（(s)代表一个空格 ）：

C	e	n	o
o	n	o	m
m	s	t	m
m	e	#	o
o	#	s	n
n	i	o	.
#	s	#	#
s	#	c	#

解密的步骤

1.用密文的长度除以密钥并向上取整，将得到的结果作为盒子的列数，密钥作为行数

2.画出盒子，再将密文按行的方式对盒子的格子进行填充，密文不足时，对格子置空。

3.从左到右，从上到下，依次再从盒子抽取字符，即可得到明文

换位码解密的实现：

## encoding:utf-8

import numpy as np
import math
from functools import reduce

def DecryptT(ciphertext, key):
    ciphertext = list(ciphertext)
    for i in range(key - len(ciphertext) % key):
        k = math.ceil(len(ciphertext) / key) * (key - i) - 1
        ciphertext.insert(k, '')
    c = np.array(ciphertext)
    c.shape = key, -1
    return reduce(lambda x, y: x + y, [''.join(c[:, i]) for i in range(int(math.ceil(len(ciphertext) / key)))])

if __name__ == "__main__":
    print(DecryptT('Cenoonommstmme oo snnio. s s c', 8))

运行结果：

Common sense is not so common.
[Finished in 0.3s]