Закодировать любое текстовое сообщение с помощью кода цезаря python
Обновлено: 07.07.2024
Здравствуйте, дорогие друзья. Сегодня мы рассмотрим один из самых лёгких видов шифровки, а именно шифр Цезаря. Суть его крайне проста: каждый символ в тексте заменяется на символ, находящийся на некотором постоянном числе позиций левее или праве него в позиции. Например, вы указали цифру 3, это значит, что буква А будет шифроваться, как В, буква Б, как буква Д и т.д.
А теперь рассмотрим на языке программирования Python, как шифруется код, который придумал великий правитель Гай Юлий Цезарь, активно применяющие его для переписки со своими генералами.
Мне, лично, давно была интересна тема шифрования информации, однако, каждый раз погрузившись в эту тему, я осознавал насколько это сложно и понял, что лучше начать с чего-то более простого. Я, лично, планирую написать некоторое количество статей на эту тему, в которых я покажу вам различные алгоритмы шифрования и их реализацию в Python, продемонстрирую и разберу свой проект, созданный в этом направлении. Итак, начнем.
Для начала, я бы хотел рассказать вам какие уже известные алгоритмы мы рассмотрим, в моих статьях. Список вам представлен ниже:
Шифр Цезаря
Итак, после небольшого введения в цикл, я предлагаю все-таки перейти к основной теме сегодняшней статьи, а именно к Шифру Цезаря.
Что это такое?
Шифр Цезаря - это простой тип подстановочного шифра, где каждая буква обычного текста заменяется буквой с фиксированным числом позиций вниз по алфавиту. Принцип его действия можно увидеть в следующей иллюстрации:
Какими особенностями он обладает?
У Шифра Цезаря, как у алгоритма шифрования, я могу выделить две основные особенности. Первая особенность - это простота и доступность метода шифрования, который, возможно поможет вам погрузится в эту тему, вторая особенность - это, собственно говоря, сам метод шифрования.
Программная реализация
В интернете существует огромное множество уроков, связанных с криптографией в питоне, однако, я написал максимально простой и интуитивно понятный код, структуру которого я вам продемонстрирую.
Начнем, пожалуй, с создания алфавита. Для этого вы можете скопировать приведенную ниже строку или написать все руками.
Модернизация
Вот мы и написали программу, однако она имеет очень большой недостаток: "При использовании последних букв(русских), программа выведет вам английские буквы. Давайте это исправим.
Для начала создадим переменную lang, в которой будем задавать язык нашего шифра, а так же разделим английский и русский алфавиты.
Теперь нам надо создать условие, которое проверит выбранный язык и применит его, то есть обратится к нужному нам алфавиту. Для этого пишем само условие и добавляем алгоритм шифрования, с помощью которого будет выполнено шифрование:
По сути, дешифровка - это алгоритм обратный шифровке. Давайте немного переделаем наш код (итоговый вид вы можете увидеть выше).
Для начала, я предлагаю сделать "косметическую" часть нашей переделки. Для этого перемещаемся в самое начало кода:
Остальное можно оставить так же, но если у вас есть желание, то можете поменять названия переменных.
По большому счету, самые 'большие' изменения у нас произойдут в той части кода, где у нас находится алгоритм, где нам нужно просто поменять знак "+" на знак "-". Итак, переходим к самому циклу:
Итоговый вид программы
Итак, вот мы и написали простейшую программу для шифрования методом Цезаря. Ниже я размещу общий вид программы без моих комментариев, чтобы вы еще раз смогли сравнить свою программу с моей:
Все символы, кроме русских букв должны остаться неизменными. Маленькие буквы должны превращаться в маленькие, большие - в большие.
Напишите также функцию декодирования decryptCaesar(msg, shift), также использующую сдвиг по умолчанию. При написании функции декодирования используйте вашу функцию кодирования.
Пример
Ввод
Да здравствует салат Цезарь!
3
Вывод
Зг кзугефхецих фгогх Щикгуя!
Да здравствует салат Цезарь!
Реализация шифра Гронсфельда.
Реализация шифра Гронсфельда. Реализация модифицированного шифра Гронсфельда.
Реализация шифра гаммирования
Помогите разобраться) Нужно написать реализацию шифра гаммирования. Как я это себе представляю.
Решение
Ввод должен быть из двух частей:
Вводится print(encryptCaesar("Да здравствует салат Цезарь!"))
А затем число shift! Оно может быть 3, 6, 73 и даже 0
Решение
Garry Galler, главная проблема моего кода, все таки, то что к индексу прибавляются значения без всяких приверок и то, что он сработал это просто случайность.
В вашем варианте сделано красиво, но что работает только до сдвига 31.
Спасибо, Garry Galler и Zedta
При сдвиге на 32 (мощность алфавита) получаем исходный алфавит - тут все логично.
Чтобы работало и при сдвигах более 32 - можно изменить функцию создания алфавита на такую:
В этом руководстве мы рассмотрим один из методов шифрования в Python, называемый Caesar Cipher. Это часть криптографии.
Вступление
В этом методе каждый символ заменяется буквой с определенной фиксированной числовой позицией, которая находится после или перед буквой. Например, буква B заменяется на стоящую двумя позициями дальше D. D становится F и так далее. Этот метод назван в честь Юлия Цезаря, который использовал его для общения с официальными лицами.
Для реализации шифра Цезаря в Python используется алгоритм. Давайте в нем разберемся.
Особенность алгоритма шифрования Цезаря
Этот алгоритм состоит из нескольких функций, которые приведены ниже.
- Метод довольно прост в применении.
- Каждый текст заменяется фиксированным номером позиции вниз или вверх по алфавиту.
- Это простой тип заменяющего шифра.
Для определения каждой последней части текста, который был перемещен вниз, требуется целочисленное значение. Это целочисленное значение также известно как сдвиг.
Мы можем представить эту концепцию с помощью модульной арифметики, сначала преобразовав букву в числа в соответствии со схемой: A = 0, B = 1, C = 2, D = 3 …… .. Z = 25.
Следующая математическая формула может использоваться для сдвига буквы n.
Как расшифровать?
Расшифровка такая же, как и шифрование. Мы можем создать функцию, которая выполнит сдвиг по противоположному пути, чтобы расшифровать исходный текст. Однако мы можем использовать циклическое свойство шифра под модулем.
Эту же функцию можно использовать для расшифровки. Вместо этого мы изменим значение сдвига так, чтобы сдвиг = 26 – сдвиг.
Давайте разберемся в следующем примере –
Приведенный выше код проходил символ за раз. Он передавал каждый символ по правилу в зависимости от процедуры шифрования и дешифрования текста.
Мы определили несколько конкретных наборов позиций, которые генерируют зашифрованный текст.
Нарушение алгоритма шифрования Цезаря
Взломать зашифрованный текст можно разными способами. Один из способов – это метод грубой силы, который включает в себя проверку всех возможных ключей дешифрования. Этот прием не такой сложный и не требует больших усилий.
Транспонирующий шифр
Алгоритм шифрования транспонирования – это метод, при котором алфавитный порядок в открытом тексте перестраивается для формирования зашифрованного текста. Этот алгоритм не поддерживает настоящие текстовые алфавиты.
Давайте разберемся с этим алгоритмом на примере.
Мы возьмем простой пример под названием столбчатый шифр транспозиции, в котором мы пишем каждый символ текста по горизонтали с указанной шириной алфавита. Вертикально написанные тексты являются зашифрованными, что создает совершенно непохожий на зашифрованный текст.
Давайте возьмем простой текст и применим технику простого столбчатого транспонирования, как показано ниже.
Мы разместили простой текст по горизонтали, и зашифрованный текст создается с вертикальным форматом: hotnejpt.lao.lvi. Чтобы расшифровать это, получатель должен использовать ту же таблицу для расшифровки текста.
В приведенном выше коде мы создали функцию с именем split_len(), которая выдавала текстовый символ, размещенный в формате столбцов или строк.
Метод encode() создал зашифрованный текст с ключом, определяющим количество столбцов, и мы распечатали каждый зашифрованный текст, прочитав каждый столбец.
Примечание. Техника транспонирования призвана значительно улучшить криптобезопасность. Криптоаналитики замечают, что повторное шифрование зашифрованного текста с использованием того же шифра транспозиции показывает лучшую безопасность.
Ожидаемый результат Зг кзугефхецих фгогх Щикгуя! Да здравствует салат Цезарь!
Вывод Makefile:5: recipe for target 'run' failed
3 ответа 3
Ожидаемый результат Зг кзугефхецих фгогх Щикгуя! Да здравствует салат Цезарь!
но это противоречит условию:
Шифр Цезаря заменяет каждую букву в тексте на букву, которая отстоит в алфавите на некоторое фиксированное число позиций
Смотрите сами: Д -> З - смещение на 4 позиции, а -> г - смещение на 3 позиции, з -> к - 3 позиции, д -> з - 4 позиции. Ну, вы поняли.
Я сделал смещение на фиксированое число позиций.
Вот вариант с рекурсией:
Рассмотрим подробнее второй вариант. Сначала я создал списки из русских букв верхнего и нижнего регистра. Далее идёт функция смещения ( shift ). Зачем функция? Чтобы не копипастить код, с различием только в списке букв для поиска.
Сама функция принимает на вход одну букву (ну, или надеется, что вы дадите 1 букву), список букв для поиска, смещение. Далее вычисляет индекс этой буквы в списке (метод find ), потом проверяет, можно ли получить букву, смещённую на n позиций. Если да - возвращает эту букву. Если же нет, определяет букву по принципу Э →А, Ю →Б, Я →В и т. д. и всё равно возвращает изменённую букву.
Функция back_shift делает тоже самое, только наоборот.
И теперь интересное - функция encrypt . Она получает текст и смещение.
Зачем n=3 , можно же просто n ? Нельзя. Благодаря этому функция использует стандартное смещение (3), если не указано пользовательское. Иначе вы бы получали ошибку:
Далее запускается цикл for, который проходится по всей строке. Он проверяет - если буква text[i] является маленькой - запускает функцию смещения, как для маленькой буквы. И соответственно также для больших букв. (Вот он, плюс использовать функцию! Иначе пришлось бы копировать кусок кода от шифрования маленьких букв и менять список на список больших. И так каждый раз, когда нужно поменять регистр или язык символов. С функцией можно просто передавать, как аргумент список других букв.)
И если буква не является ни большой, ни маленькой - значит это другой символ (пробел, точка, кавычки и т.д.). В таком случае ничего не меняется.
И расшифровка, тоже самое, только наоборот (где-то я это уже видел. )
А вот и часть кода, которая выполнится при старте программы (наконец-то мы её нашли!). Она просто ждёт ввода пользователя - запускает шифрование, а потом дешифрирование.
P.S - пример с рекурсией выглядит красиво, но будет работать чуть медленнее, и при строках не больше 2000 - 3000 символов. (Такие уж в python ограничения).
Читайте также: