Go實現(xiàn)凱撒密碼加密解密
1 凱撒密碼加密
凱撒密碼(英語:Caesar cipher),或稱凱撒加密、凱撒變換、變換加密,是一種最簡單且最廣為人知的加密技術。
凱撒密碼是一種替換加密技術,明文中的所有字母都在字母表上向后(或向前)按照一個固定數(shù)目進行偏移后被替換成密文。
例如,當偏移量是 3 的時候,所有的字母 A 將被替換成 D;B 變成E,以此類推。這個加密方法是以羅馬共和時期凱撒的名字命名的,據(jù)稱當年凱撒曾用此方法與其將軍們進行聯(lián)系。
在文本上使用凱撒密碼來移動字符。調(diào)用 strings.Map
方法。
明文字母表:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
密文字母表:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC
設計思想
- 設置明文和移動步長(秘文)
- 將清晰的文本轉換為小寫,準備清晰的文本字節(jié)切片和密文切片
- 每個明文字符根據(jù)位移的步長旋轉并存儲在密文片中
- 返回密文
2 Go實現(xiàn)
凱撒密碼一般以密碼形式交付。比如這串代碼“exxegoexsrgi
”是密碼。
通過移動字母,我們可以對消息進行編碼。這阻止了隨意的窺探。
在 Go 中,我們可以使用 strings.Map
方法來實現(xiàn)這一點。
2.1 導入包
import ( "fmt" "strings" // Include string operation related methods )
2.2 編寫 caesar 方法
然后讓我們來編寫 caesarEn()
凱撒密碼加密方法。
這會接收一個字符串并返回一個修改過的字符串。
它會移動字符,然后將字符移動到有效范圍。
// 凱撒密碼加密 func caesarEn(strRaw string, step byte) string { //1. 將文本轉為小寫 str_raw := strings.ToLower(strRaw) //2. 定義步長 step_move := step //3. 將字符串轉換為明文字符切片 str_slice_src := []byte(str_raw) fmt.Println("Clear text character slice:", str_slice_src) //4. 創(chuàng)建一個密文字符切片 str_slice_dst := str_slice_src //5.循環(huán)處理文本切片 for i := 0; i < len(str_slice_src); i++ { //6.如果當前周期的明文特征在位移范圍內(nèi),請直接添加位移步驟以保存密文字符切片 if str_slice_src[i] < 123-step_move { str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] + step_move } else { //7. 如果明文字符超出范圍,則加上位移后的步長減去 26 str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] + step_move - 26 } } //8. 輸出結果 fmt.Println("The encryption result is:", step_move, str_slice_dst, string(str_slice_dst)) return string(str_slice_dst) }
3 凱撒密碼解密
思想:
- 設置密文和位移步驟
- 準備密文字符切片和明文字符切片
- 每個密文的字符根據(jù)位移步長旋轉,并存儲在明文切片中
- 返回明文
Go 凱撒解密代碼:
//2. 凱撒密碼解密 func caesarDe(strCipher string, step byte) string { //1. 將文本轉為小寫 str_cipher := strings.ToLower(strCipher) //2. 替代步長 step_move := step //3. 將字符串轉換為明文字符切片 str_slice_src := []byte(str_cipher) fmt.Println("Ciphertext character slice:", str_slice_src) //4. 創(chuàng)建一個密文字符切片 str_slice_dst := str_slice_src //5. 循環(huán)處理字符文本切片 for i := 0; i < len(str_slice_src); i++ { //6. 如果當前周期的明文特征在位移范圍內(nèi),請直接添加位移步驟以保存密文字符切片 if str_slice_src[i] >= 97+step_move { str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] - step_move } else { //7. 如果明文字符超出范圍,則加上 26 減去位移后的步長 str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] + 26 - step_move } } //8. Output results fmt.Println("The decryption result is:", step_move, str_slice_dst, string(str_slice_dst)) return string(str_slice_dst) }
4 其他實現(xiàn)
package main import ( "errors" "fmt" "reflect" "regexp" ) var TBL = []rune("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz") var CLUES = []string{"this", "the", "that"} var ( ErrLength = errors.New("invalid length") ErrChar = errors.New("invalid char") ErrNoClue = errors.New("no clue word") ErrShift = errors.New("invalid shift value") ) func Encrypt(in string, sh int) (enc string, err error) { err = assert(in) if sh < 0 { err = ErrShift } if err != nil { return } enc = shift(in, sh) return } func Decrypt(in string) (dec string, sh int, err error) { err = assert(in) if err != nil { return } var hit bool = false subin := subStr(in) for i := 0; i < len(CLUES); i++ { subclue := subStr(CLUES[i]) for j := 0; j < len(subin)-len(subclue)+1; j++ { if reflect.DeepEqual(subin[j:j+1], subclue[0:len(subclue)-1]) { sh = subtract([]rune(in)[j], []rune(CLUES[i])[0]) hit = true break } } } if !hit { err = ErrNoClue return } dec = shift(in, -sh) return } func assert(in string) (err error) { if regexp.MustCompile(`[^a-z. \r\n]`).MatchString(in) { err = ErrChar } else if len(in) > 80 { err = ErrLength } return } func shift(in string, sh int) (out string) { for _, v := range in { if v == '.' || v == ' ' || v == '\r' || v == '\n' { out += string(v) continue } i := indexOf(TBL, v) len := len(TBL) var ii int = (i + sh) % len if ii < 0 { ii += len } if ii > len { ii -= len } out += string(TBL[ii]) } return } func subtract(left rune, right rune) (out int) { l := indexOf(TBL, left) r := indexOf(TBL, right) out = l - r if out < 0 { out += len(TBL) } return } func subStr(in string) []int { subin := make([]int, 0, 79) for i := range in { if i > len(in)-2 { break } subin = append(subin, subtract([]rune(in)[i], []rune(in)[i+1])) } // return return subin } func indexOf(target []rune, searchChar rune) int { for i, v := range target { if v == searchChar { return i } } return -1 } func main() { in := "xlmw mw xli tmgxyvi xlex m xsso mr xli xvmt." fmt.Printf("in : '%s'\n", in) out, sh, err := Decrypt(in) fmt.Printf("out: '%s'\n", out) fmt.Printf("sh : %d\n", sh) fmt.Printf("err: %v\n", err) }
5 測試
package main import ( "fmt" "strings" ) func caesar(r rune, shift int) rune { // Shift character by specified number of places. // ... If beyond range, shift backward or forward. s := int(r) + shift if s > 'z' { return rune(s - 26) } else if s < 'a' { return rune(s + 26) } return rune(s) } func main() { value := "test" fmt.Println(value) // Test the caesar method in a func argument to strings.Map. value2 := strings.Map(func(r rune) rune { return caesar(r, 18) }, value) value3 := strings.Map(func(r rune) rune { return caesar(r, -18) }, value2) fmt.Println(value2, value3) value4 := strings.Map(func(r rune) rune { return caesar(r, 1) }, value) value5 := strings.Map(func(r rune) rune { return caesar(r, -1) }, value4) fmt.Println(value4, value5) value = "exxegoexsrgi" result := strings.Map(func(r rune) rune { return caesar(r, -4) }, value) fmt.Println(value, result) }
運行該程序:
test
lwkl test
uftu test
exxegoexsrgi attackatonce
總結
本文簡單介紹了一個有意思的密碼學中的凱撒密碼,該算法是一種替換加密技術,并在 Go 代碼中實現(xiàn)了該算法的加密和解密過程,更多關于Go凱撒密碼加解密的資料請關注腳本之家其它相關文章!