【练习】 Playfair 密码 - 加密解密

rubyish

Playfair密码（英文：Playfair cipher 或 Playfair square）是一种替换密码，1854年由查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）的英国人发明。现时，波雷费密码被视为十分不安全的。

编写密文:

• 选取一个英文字作密钥。除去重复出现的字母。将密匙的字母逐个逐个加入5×5的矩阵内，剩下的空间将未加入的英文字母依a-z的顺序加入。（将I和J视作同一字。JOY -> IOY）
• 将要加密的讯息分成两个一组。若组内的字母相同，将 X 加到该组的第一个字母后，重新分组。若剩下一个字，也加入 X 字。（ee st um p->EX ES TU MP）。
• 在每组中，找出两个字母在矩阵中的地方。
• 若两个字母同列，取这两个字母下方的字母（若字母在最下方则取最上方的字母，PB->IK，BT->KP）。
• 若两个字母同行，取这两个字母右方的字母（若字母在最右方则取最左方的字母）。
• 若两个字母不同行也不同列，在矩阵中找出另外两个字母，使这四个字母成为一个长方形的四个角（HI->BM）。
• 新找到的两个字母就是原本的两个字母加密的结果。
  

解密:
其实就是反其道而行。

例子:

取“playfair example”为密钥，得矩阵

P L A Y F
I R E X M
B C D G H
K N O Q S
T U V W Z

要加密的讯息为“Hide the gold in the tree stump”
HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP

就会得到密文“BM OD ZB XD NA BE KU DM UI XM MO UV IF”。


解出密码:

要解密的讯息为 'BM OD ZB XD NA BE KU DM UI XM MO UV IF'
会得到“HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP”。

CHECK: example

1. my $K = 'playfair example';
   
2. my $S = 'Hide the gold in the tree stump';
   
3. my $C = 'HI DE TH EG OL DI NT HE TR EX ES TU MP';
   
4. my $D = 'BM OD ZB XD NA BE KU DM UI XM MO UV IF';
   
5. 
   
6. say '加密 OK ' if $D eq PL( $K, $S, 'en' );
   
7. say '解密 OK ' if $C eq PL( $K, $D, 'de' );

复制代码

破解:

密文: OH DL EK CM NC EG ME QL AT QP EW UC DK AE
原文: HA RD TH IN GS SH OU LD BE PO SX SI BL EX

rubyish

为了鼓励大家积极参与技术交流。
限制使用 perl(5,6)，不限名额。
版主50分奖励~

zhlong8

是要破解还是写个加密解密函数？

rubyish

zhlong8 发表于 2013-06-18 16:48
是要破解还是写个加密解密函数？

写个加密解密函数ba ?
如果有破解的，版主将会给予100分奖励的~

zhlong8

回复 4# rubyish


    破解你要用个简单点的密码加密几段英文或者汉语拼音吧。

rubyish

zhlong8 发表于 2013-06-18 17:05
回复 4# rubyish

破解要密码。{:3_202:}  ?{:3_191:} ?

picbhan

有意思，但是有一点点没看懂。第二条“将要加密的讯息分成两个一组。若组内的字母相同，将 X 加到该组的第一个字母后，重新分组。”这个地方为什么要重新分组，如何重新分组？比如例子里的tree的ee分组成EX，不需要再重新分组吧？
还有4楼的意思应该指你先加密一段数据传上来，看谁能不能破解出来你原来的数据，不是说要你的密码吧。

重新分组看懂了，是我刚刚看错了分组后的数据。

picbhan

因为I和J无法区分，X无法确定是重复还是真实的X，且第6和第7条找到的两个字符不确定顺序，因此个人认为解密无法正确得到原来的字符串，下面是加密的程序。

1. #!/usr/bin/env perl
   
2. use strict;
   
3. use warnings;
   
4. 
   
5. my $code = 'playfair example';
   
6. 
   
7. my %used;
   
8. 
   
9. my @matrix;
   
10. 
    
11. $code =~ y/A-Z/a-z/;
    
12. $code =~ s/\s+//g;
    
13. $code =~ s/j/i/ig;
    
14. my @code = split //, $code;
    
15. 
    
16. for (@code) {
    
17.     next if exists $used{$_};
    
18.     $used{$_} = 1;
    
19.     push @matrix, $_;
    
20. }
    
21. 
    
22. for (97 .. 105, 107 .. 122) {
    
23.     next if exists $used{chr($_)};
    
24.     push @matrix, chr($_);
    
25. }
    
26. 
    
27. my %position;
    
28. for my $i (0 .. 4) {
    
29.     for my $j (0 .. 4) {
    
30.         $position{$matrix[$i * 5 + $j]} = [$i, $j];
    
31.     }
    
32. }
    
33. 
    
34. my $string = 'Hide the gold in the tree stump';
    
35. $string =~ y/A-Z/a-z/;
    
36. $string =~ s/\s+//g;
    
37. $string =~ s/j/i/ig;
    
38. 
    
39. my @string = split //, $string;
    
40. my @results;
    
41. my ($k1, $k2);
    
42. while (@string) {
    
43.     $k1 = shift @string;
    
44.     if (@string) {
    
45.         $k2 = shift @string;
    
46.         if ($k1 eq $k2) {
    
47.             unshift @string, $k1;
    
48.             $k2 = 'x';
    
49.         }
    
50.     }
    
51.     else { $k2 = 'x'; }
    
52.    
    
53.     my @idx1 = @{$position{$k1}};
    
54.     my @idx2 = @{$position{$k2}};
    
55.    
    
56.     if ($idx1[0] == $idx2[0]) { # same row
    
57.         print $matrix[$idx1[0] * 5 + ($idx1[1] + 1) % 5], $matrix[$idx2[0] * 5 + ($idx2[1] + 1) % 5], ' ';
    
58.     }
    
59.     elsif ($idx1[1] == $idx2[1]) { # same column
    
60.         print $matrix[(($idx1[0] + 1) % 5) * 5 + $idx1[1]], $matrix[(($idx2[0] + 1) % 5) * 5 + $idx2[1]], ' ';
    
61.     }
    
62.     else {
    
63.         print $matrix[$idx1[0] * 5 + $idx2[1]], $matrix[$idx2[0] * 5 + $idx1[1]], ' ';
    
64.     }
    
65. }

复制代码

rubyish

picbhan 发表于 2013-06-19 11:55
4楼的意思应该指你先加密一段数据传上来，看谁能不能破解出来你原来的数据，不是说要你的密码吧。 ...

OK ~
传上。