列置换密码
参考教材：《现代密码学教程》P46 3.1.1
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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