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python如何实现列置换密码

这篇文章主要介绍了python如何实现列置换密码的相关知识,内容详细易懂,操作简单快捷,具有一定借鉴价值,相信大家阅读完这篇python如何实现列置换密码文章都会有所收获,下面我们一起来看看吧。

    过程

    加密过程

    • 将明文p以设定的固定分组宽度m按行写出,即每行有m个字符;若明文长度不是m的整数倍,则不足部分用双方约定的方式填充,如双方约定用空格代替空缺处字符,不妨设最后得字符矩阵[Mp]n×m

    • 按1,2…,m的某一置换σ交换列的位置次序得字符矩阵[Mp]n×m

    • 把矩阵按[Mp]n×m列的顺序依次读出得密文序列c。

    解密过程

    • 将密文c以分组宽度n按列写出得到字符矩阵[Mp]n×m

    • 按加密过程用的置换σ的逆置换σ-1交换列的位置次序得字符矩阵[Mp]n×m

    • 把矩阵[Mp]n×m按1,2…,n行的顺序依次读出得明文p

    说明

    以例3.2为例

    σ=(143)(56)即每个括号里部分轮着相对应

    1→4→3→1

    5→6→5

    这里我是用字典表示

            for i in range(len(s)): 
                for j in range(len(s[i])-1):
                    Key[int(s[i][j])]=int(s[i][j+1]) #密钥字典
                    antiKey[int(s[i][j+1])]=int(s[i][j]) #反密钥字典
                Key[int(s[i][-1])]=int(s[i][0]) #解决最后一个的问题
                antiKey[int(s[i][0])]=int(s[i][-1])
                temp.append(int(s[i][-1]))

    当然,这儿σ=(143)(56)中没有2,因为2对应他自己即

    2→2

    所以要再单独表示

    sameKey=lenKey-set(temp) #找到没有变化的密钥
        for i in sameKey:
            Key[i]=i
            antiKey[i]=i

    而加密的时候,便是把明文先变为矩阵,载根据密钥进行转换

    比如本题便将矩阵第一列转换为第四列,第四列转换为第三列,第三列转换为第一列,以此类推

    这里可以用生成式完成

    M=[M[i][Key[j+1]-1] for i in range(n) for j in range(m)] #矩阵转换

    完整代码

    '''列置换密码
    Auher:Jarrycow
    time:2020-04-17
    '''
    import re
    class colCode:
        __m=0
        __n=0
        __key=[] # 密钥
        __apaMsg="" # 明文
        __secMsg="" #密文
        def __init__(self,m): # 初始化,定义矩阵宽
            self.__m=m
            __n=0
            __key=[] 
            __apaMsg="" 
            __secMsg="" 
        def getKey(self,s): # 密钥形成函数
            m=self.__m
            Key={}
            antiKey={}
            s=re.split(r'[()]',s) #以()分界
            while '' in s: # 消除''
                s.remove('')
            temp=[]
            lenKey={i+1 for i in range(m)} #密钥长度
            for i in range(len(s)): 
                for j in range(len(s[i])-1):
                    Key[int(s[i][j])]=int(s[i][j+1]) #密钥字典
                    antiKey[int(s[i][j+1])]=int(s[i][j]) #反密钥字典
                    temp.append(int(s[i][j])) #钥匙收录
                Key[int(s[i][-1])]=int(s[i][0]) #解决最后一个的问题
                antiKey[int(s[i][0])]=int(s[i][-1])
                temp.append(int(s[i][-1]))
            sameKey=lenKey-set(temp) #找到没有变化的密钥
            for i in sameKey:
                Key[i]=i
                antiKey[i]=i
            self.__key.append(Key)
            self.__key.append(antiKey)
        def enCode(self,p): #加密函数
            self.__apaMsg=p
            m=self.__m
            n=self.__n
            Key=self.__key[0]
            p=p.replace(' ','') #去除空格
            p+=' '*(m-len(p)%m) #末尾补齐
            n=len(p)//m #矩阵列数
            self.__n=n
            M=[p[i*m:(i+1)*m] for i in range(n)] #矩阵生成
            M=[M[i][Key[j+1]-1] for i in range(n) for j in range(m)] #矩阵转换
            M=''.join(M) #列表转换为字符串
            self.__secMsg=M
            return M
        def deCode(self,q):
            self.__apaMsg=p
            m=self.__m
            n=self.__n
            Key=self.__key[1]
            M=[q[i*m:(i+1)*m] for i in range(n)]
            M=[M[i][Key[j+1]-1] for i in range(n) for j in range(m)]
            M=''.join(M)
            self.__secMsg=M
            return M
        def Print(self):
            print(self.__m,self.__n,self.__key,self.__apaMsg,self.__secMsg)
    if __name__=='__main__':
        m=6
        p="Beijing 2008 Olympic Games"
        s='(143)(56)'
        a=colCode(m)
        a.getKey(s)
        q=a.enCode(p)
        e=a.deCode(q)
        a.Print()
    def main():
        pass

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