信息复习笔记-加/解密算法

本文最后更新于：2 年前

这次我们复习加解密算法。

一、替代加密法

凯撒密码是应用替代方法加密的经典例子。以下是python实现。

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def encrypt():  # 加密算法
    p, key = input('请输入明文（仅限小写英文字母）：'), int(input('请输入密钥（密钥为自然数）：'))
    c = ''
    for i in range(len(p)):
        if 'a' <= p[i] <= 'z':
            c += chr((ord(p[i]) - 97 + key) % 26 + 97)
        else:
            return '输入有误'
    return '密文：' + c


def decrypt():  # 解密算法
    c, key = input('请输入密文（仅限小写英文字母）：'), int(input('请输入密钥（密钥为自然数）：'))
    p = ''
    for i in range(len(c)):
        if 'a' <= c[i] <= 'z':
            m = ord(c[i]) - key
            if m < 97:
                m += 26
            p += chr(m)
        else:
            return '输入有误'
    return '明文：' + p


if __name__ == "__main__":  # 主程序入口
    select = input('加密选1，解密选2：')
    if select == '1':
        print(encrypt())
    elif select == '2':
        print(decrypt())
    else:
        print('输入有误')
二、换位密码法

换位的规则有有很多，这里选取的是 前后部分先倒序再互换。

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def encrypt():  # 加密算法
    p, key = input('请输入明文：'), int(input('请输入密钥（密钥为正整数）：'))
    c = ''
    key %= len(p)
    if key == 0:
        return '密文：' + p
    s1 = p[0:key][::-1]
    s2 = p[key:len(p)][::-1]
    c = s2 + s1
    return '密文：' + c


def decrypt():  # 解密算法
    c, key = input('请输入密文：'), int(input('请输入密钥（密钥为正整数）：'))
    p = ''
    key = len(p) - key % len(c)
    if key == 0:
        return '明文：' + c
    s1 = c[0:key][::-1]
    s2 = c[key:len(c)][::-1]
    p = s2 + s1
    return '明文：' + p


if __name__ == "__main__":  # 主程序入口
    select = input('加密选1，解密选2：')
    if select == '1':
        print(encrypt())
    elif select == '2':
        print(decrypt())
    else:
        print('输入有误')
三、简单异或法
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def encrypt():  # 加密算法
    p, key = input('请输入明文：'), input('请输入密钥（密钥为二进制数）：')
    c = []  # 存放密文
    l = []  # 存放单个明文字符的二进制数
    for i in range(len(p)):
        l.append(bin(ord(p[i])).replace('0b', ''))  # 将单个明文字符转换为二进制数
    for i in range(len(p)):
        x = ''  # 存放单个明文字符的二进制密文
        lenkey, lenpb = len(key), len(l[i])
        if lenkey < lenpb:
            key += (lenpb - lenkey) * '0'  # 密钥位数不够的话补'0'
        elif lenkey > lenpb:
            key = key[0:lenpb]  # 密钥位数过多，舍去多余的
        for j in range(lenpb):
            x += str(int(l[i][j]) ^ int(key[j]))
        c.append(x)
    return '密文：' + ''.join(c)


def decrypt():  # 解密算法
    c, key, length = input('请输入密文：'), input('请输入密钥（密钥为二进制数）：'), int(input('请输入密文内含字符数：'))
    p = []  # 存放明文
    l = []  # 存放单个密文的二进制数
    s = 0
    for i in range(length):  # 切割二进制密文
        m = int(input('请输入第' + str(i + 1) + '个密文二进制数的长度：'))
        l.append(c[s: s + m])
        s += m
    for i in range(length):
        x = ''  # 存放单个密文字符的二进制明文
        lenkey, lencb = len(key), len(l[i])
        if lenkey < lencb:
            key += (lencb - lenkey) * '0'  # 密钥位数不够的话补'0'
        elif lenkey > lencb:
            key = key[0:lencb]  # 密钥位数过多，舍去多余的
        for j in range(lencb):
            x += str(int(l[i][j]) ^ int(key[j]))
        p.append(chr(int(x, 2)))
    return '明文：' + ''.join(p)


if __name__ == "__main__":  # 主程序入口
    select = input('加密选1，解密选2：')
    if select == '1':
        print(encrypt())
    elif select == '2':
        print(decrypt())
    else:
        print('输入有误')

由于博主能力有限，所以虽然加密算法可以加密任何字符集的字符，但是解密算法却只能解密ASCII码集的字符。

效果如下：

加密ASCII码集字符

加密纯ASCII码集字符

解密ASCII码集字符

解密纯ASCII码集字符

加密UTF-8码集和ASCII码集的字符

加密混合字符集字符

— 【参考资料 —— 网络文献】