python实现维吉尼亚算法

本文实例为大家分享了python实现维吉尼亚算法的具体代码，供大家参考，具体内容如下

1 Virginia加密算法、解密算法

Vigenenre密码是最著名的多表代换密码，是法国著名密码学家Vigenenre发明的。Vigenenre密码使用一个词组作为密钥，密钥中每一个字母用来确定一个代换表，每一个密钥字母被用来加密一个明文字母，第一个密钥字母加密第一个明文字母，第二个密钥字母加密第二个明文字母，等所有密钥字母使用完后，密钥再次循环使用，于是加解密前需先将明密文按照密钥长度进行分组。

密码算法可表示如下：。

设明文串为：

M=m1m2…mn，mi∈charset, n是明文长度

秘钥为：

K=k1k2…kd，ki∈charset, d是秘钥长度

密文为：

C=c1c2…cn，ci∈charset, n是密文长度

加密算法:

cj+td=(mj+td+kj ) mod 26

j=1…d,  t=0…ceiling(n/d)-1

其中ceiling(x)函数表示不小于x最小整数

解密算法：

mj+td=(cj+td -kj ) mod 26

j=1…d, t=0…ceiling(n/d)-1

其中ceiling(x)函数表示不小于x最小整数

加解密代码如下

def VigenereEncrypto(message, key):
 msLen = len(message)
 keyLen = len(key)
 message = message.upper()
 key = key.upper()
 raw = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"# 明文空间
 # 定义加密后的字符串
 ciphertext = ""
 # 开始加密
 for i in range(0, msLen):
  # 轮询key的字符
  j = i % keyLen
  # 判断字符是否为英文字符，不是则直接向后面追加且继续
  if message[i] not in raw:
   ciphertext += message[i]
   continue
  encodechr = chr((ord(message[i]) - ord("A") + ord(key[j]) - ord("A")) % 26 + ord("A"))
  # 追加字符
  ciphertext += encodechr
 # 返回加密后的字符串
 return ciphertext
if __name__ == "__main__":
 message = "Hello, World!"
 key = "key"
 text = VigenereEncrypto(message, key)
 print(text)
def VigenereDecrypto(ciphertext, key):
 msLen = len(ciphertext)
 keyLen = len(key)
 key = key.upper()
 raw = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ"# 密文空间
 plaintext = ""
 for i in range(0, msLen):# 开始解密
  # 轮询key的字符
  j = i % keyLen
  # 判断字符是否为英文字符，不是则直接向后面追加且继续
  if ciphertext[i] not in raw:
   plaintext += ciphertext[i]
   continue
  decodechr = chr((ord(ciphertext[i]) - ord("A") - ord(key[j]) - ord("A")) % 26 + ord("A"))
  # 追加字符
  plaintext += decodechr
 # 返回加密后的字符串
 return plaintext
if __name__=="__main__":
 ciphertext = "RIJVS, AMBPB!"
 key = "key"
 text = VigenereDecrypto(ciphertext, key)
 print(text)
import VigenereDecrypto
import VigenereEncrypto
def main():
 info = '''==========********=========='''# 开始加密
 print(info, "\n------维吉尼亚加密算法------")
 print(info)
 # 读取测试文本文档
 message = open("test.txt","r+").read()
 print("读取测试文本文档:test.txt")
 print("开始加密！")
 # 输入key
 key = input("请输入密钥：")
 # 进入加密算法
 CipherText = VigenereEncrypto.VigenereEncrypto(message, key)
 # 写入密文文本文档
 C = open("CipherText.txt", "w+")
 C.write(CipherText)
 C.close()
 print("加密后得到的密文是: \n" + CipherText)
 # 开始解密
 print(info, "\n------维吉尼亚解密算法------")
 print(info)
 # 读取加密文本文档
 print("读取密文文本文档：CipherText.txt")
 Ciphertext = open("CipherText.txt", "r+").read()
 # 进入解密算法
 print("开始解密！")
 Plaintext = VigenereDecrypto.VigenereDecrypto(Ciphertext, key)
 P = open("PlainText.txt", "w+")
 # 写入解密文本文档
 P.write(Plaintext)
 P.close()
 print("解密后得到的明文是 : \n" + Plaintext)
if __name__=="__main__":
 main()

2重合指数法

2.1重合指数

设x=X1X2...Xn是一个含有n个字符的字符串，x的重合指数记为Ic(x),定义为x中两个随机元素相同的概率。

设y是一个长度为n密文，即y=y1y2...ym,其中y是密文字母,同样来求从中抽到两个相同字母的概率是多少。为此,设NA为字母A在这份密文中的频数,设Nb为字母B在这份密文中的频数,依此类推

从n个密文字母中抽取两个字母的方式有