維吉尼亞密碼

纤秾發表於2024-10-12
密碼

實驗介紹：

維吉尼亞密碼是多表代換密碼。
多表代換密碼和單表代換密碼的區別在於：
單表代換明文和密文一一對應，多表代換明文和密文不是一一對應的，同一個明文可以被加密成不同密文。
多表代換使用金鑰。

一：維吉尼亞加解密原理

維吉尼亞加密原理

將明文“cyber great wall corporation”（網路長城公司）字元去掉空格寫在第一行
轉化成數字寫在第二行
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金鑰“iscbupt”轉化為數字金鑰“8，18，2，1，20，15，19”
寫到第三行重複直至和明文一樣長
數字明文和數字金鑰相加再求模26寫在第四行
將第四行的數字轉成字母寫在第五行就是密文了
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維吉尼亞解密原理

第一行寫密文
第二行寫數字密文
第三行寫數字金鑰
第四行寫（數字密文-數字金鑰）模26
第五行寫明文
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二：維吉尼亞矩陣

因為加密是數字明文加數字金鑰求mod26，所以相對於是明文偏移了一個金鑰的距離。可得矩陣

在加密中如果金鑰為L 明文為S 則密文為D

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金鑰字母a值為0，則數字明文偏移0，
金鑰字母b值為1，則數字明文偏移1,以此類推。

解密矩陣

先找到金鑰，密文，再對應明文
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三：加密程式碼實現

點選檢視程式碼 
def KeyTran(key,keyLen):
    strResult=""
    if(len(key)>keyLen):
        strResult=key[0:keyLen]
    else:
        newKeyList=list()
        index=0
        while(index<keyLen):
            newKeyList.append(key[index%len(key)])
            index+=1
        strResult="".join(newKeyList)
    return strResult

def PassMatrix():
    pm=list()
#    startIndex=65
    startIndex=ord('A')
    while(startIndex<91):
        pmRow=list()
        i=0
        while(i<26):
            currChr=startIndex+i
            if(currChr>90):
                currChr=currChr-26
            pmRow.append(chr(currChr))
        print("".join(pmRow))
        pm.append(pmRow)
        startIndex+=1
    return pm

txtPlain=input("please input your plain text:")
txtPlain= txtPlain.upper()
print(txtPlain)

txtKey=input("please input your key:")
txtKey=txtKey.upper()
print(txtKey)

print("trasforming the key...")
txtNewKey=KeyTran(txtKey,len(txtPlain))

print("Constructing key password matrix:")
lsPM=PassMatrix()

print("Plain Text:    ",txtPlain)
print("encryption key:",txtNewKey)

print("encrypting...")

gapPlain=0
gapKey=0

strResult=list()

index=0
for ch in txtPlain:
    gapPlain=ord(ch)-ord('A')
    gapKey=ord(txtNewKey[index])-ord('A')
    print(ch, txtNewKey[index], "|", gapPlain, ",", gapKey, "->", lsPM[gapKey][gapPlain])
    strResult.append(lsPM[gapKey][gapPlain])
    index+=1

print("encryption result:","".join(strResult))

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