python密碼學簡單替代密碼解密及測試教程
簡單替代密碼
簡單替換密碼是最常用的密碼,包括為每個密文文本字符替換每個純文本字符的算法.在這個過程中,與凱撒密碼算法相比,字母表是混亂的.
示例
簡單替換密碼的密鑰通常由26個字母組成.一個示例鍵是 :
plain?alphabet?:?abcdefghijklmnopqrstuvwxyz cipher?alphabet:?phqgiumeaylnofdxjkrcvstzwb
使用上述密鑰的示例加密是 :
plaintext?:?defend?the?east?wall?of?the?castle ciphertext:?giuifg?cei?iprc?tpnn?du?cei?qprcni
以下代碼顯示了一個實現(xiàn)簡單替換密碼的程序;
import?random,?sys LETTERS?=?'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ' def?main(): ???message?=?'' ???if?len(sys.argv)?>?1: ??????with?open(sys.argv[1],?'r')?as?f: ?????????message?=?f.read() ???else: ??????message?=?raw_input("Enter?your?message:?") ???mode?=?raw_input("E?for?Encrypt,?D?for?Decrypt:?") ???key?=?'' ??? ???while?checkKey(key)?is?False: ??????key?=?raw_input("Enter?26?ALPHA?key?(leave?blank?for?random?key):?") ??????if?key?==?'': ?????????key?=?getRandomKey() ??????if?checkKey(key)?is?False: print('There?is?an?error?in?the?key?or?symbol?set.') ???translated?=?translateMessage(message,?key,?mode) ???print('Using?key:?%s'?%?(key)) ??? ???if?len(sys.argv)?>?1: ??????fileOut?=?'enc.'?+?sys.argv[1] ??????with?open(fileOut,?'w')?as?f: ?????????f.write(translated) ??????print('Success!?File?written?to:?%s'?%?(fileOut)) ???else:?print('Result:?'?+?translated) #?Store?the?key?into?list,?sort?it,?convert?back,?compare?to?alphabet. def?checkKey(key): ???keyString?=?''.join(sorted(list(key))) ???return?keyString?==?LETTERS def?translateMessage(message,?key,?mode): ???translated?=?'' ???charsA?=?LETTERS ???charsB?=?key ??? ???#?If?decrypt?mode?is?detected,?swap?A?and?B ???if?mode?==?'D': ??????charsA,?charsB?=?charsB,?charsA ???for?symbol?in?message: ??????if?symbol.upper()?in?charsA: ?????????symIndex?=?charsA.find(symbol.upper()) ?????????if?symbol.isupper(): ????????????translated?+=?charsB[symIndex].upper() ?????????else: ????????????translated?+=?charsB[symIndex].lower() else: ???????????????translated?+=?symbol ?????????return?translated def?getRandomKey(): ???randomList?=?list(LETTERS) ???random.shuffle(randomList) ???return?''.join(randomList) if?__name__?==?'__main__': ???main()
輸出
您可以觀察以下內(nèi)容當你實現(xiàn)上面給出的代碼時輸出 :
簡單替換密碼測試
我們將重點介紹如何使用各種方法測試替換密碼,這有助于生成隨機字符串,如下面所示 :
import?random,?string,?substitution def?main(): ???for?i?in?range(1000): ??????key?=?substitution.getRandomKey() ??????message?=?random_string() ??????print('Test?%s:?String:?"%s.."'?%?(i?+?1,?message[:50])) ??????print("Key:?"?+?key) ??????encrypted?=?substitution.translateMessage(message,?key,?'E') ??????decrypted?=?substitution.translateMessage(encrypted,?key,?'D') ?????? ??????if?decrypted?!=?message: ?????????print('ERROR:?Decrypted:?"%s"?Key:?%s'?%?(decrypted,?key)) ?????????sys.exit() ??????print('Substutition?test?passed!') def?random_string(size?=?5000,?chars?=?string.ascii_letters?+?string.digits): ???return?''.join(random.choice(chars)?for?_?in?range(size)) if?__name__?==?'__main__': ???main()
輸出
您可以隨機觀察輸出生成的字符串有助于生成隨機純文本消息,如下所示 :
測試成功完成后,我們可以觀察輸出消息替換測試通過!.
因此,您可以系統(tǒng)地破解替換密碼.
簡單替換密碼解密
您可以了解替換密碼的簡單實現(xiàn),它根據(jù)簡單替換密碼技術(shù)中使用的邏輯顯示加密和解密的消息.這可以被視為一種替代編碼方法.
代碼
您可以使用以下代碼使用簡單替換密碼來執(zhí)行解密;
import?random chars?=?'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'?+?\ ???'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'?+?\ ???'0123456789'?+?\ ???':.;,?!@#$%&()+=-*/_<>?[]{}`~^"\'\\' def?generate_key(): ???"""Generate?an?key?for?our?cipher""" ???shuffled?=?sorted(chars,?key=lambda?k:?random.random()) ???return?dict(zip(chars,?shuffled)) def?encrypt(key,?plaintext): ???"""Encrypt?the?string?and?return?the?ciphertext""" ???return?''.join(key[l]?for?l?in?plaintext) def?decrypt(key,?ciphertext): ???"""Decrypt?the?string?and?return?the?plaintext""" ???flipped?=?{v:?k?for?k,?v?in?key.items()} ???return?''.join(flipped[l]?for?l?in?ciphertext) def?show_result(plaintext): ???"""Generate?a?resulting?cipher?with?elements?shown""" ???key?=?generate_key() ???encrypted?=?encrypt(key,?plaintext) ???decrypted?=?decrypt(key,?encrypted)??? ???print?'Key:?%s'?%?key print?'Plaintext:?%s'?%?plaintext ???print?'Encrypted:?%s'?%?encrypted ???print?'Decrypted:?%s'?%?decrypted show_result('Hello?World.?This?is?demo?of?substitution?cipher')
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