python-恩尼格码密码机实现

python-恩尼格码密码机实现 原由

最近作者看到了一个二战传奇故事，是咱们计算机祖师爷图灵大佬破译德军的通讯密码，最后导致二战提前两年结束，这里就简单的介绍一下恩尼格码的加密与解密

加密

首先加密由原文和密码表组成，以下面的为例：

26字母表：['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z']
映射表1 ：['C', 'P', 'B', 'F', 'I', 'S', 'N', 'Z', 'Q', 'L', 'W', 'Y', 'J', 'O', 'H', 'U', 'A', 'V', 'E', 'R', 'T', 'K', 'D', 'M', 'X', 'G']

通过上面的两个表，我们得出了一个简单的对应关系，即：A对应Y，B对应X，即如下映射关系

{'A': 'C', 'B': 'P', 'C': 'B', 'D': 'F', 'E': 'I', 'F': 'S', 'G': 'N', 'H': 'Z', 'I': 'Q', 'J': 'L', 'K': 'W', 'L': 'Y', 'M': 'J', 'N': 'O', 'O': 'H', 'P': 'U', 'Q': 'A', 'R': 'V', 'S': 'E', 'T': 'R', 'U': 'T', 'V': 'K', 'W': 'D', 'X': 'M', 'Y': 'X', 'Z': 'G'}

假设我们现在输入原文（待加密的字符串）：ABCDE
就可以得到加密后的字符串： CPBFI

源码如下

import random

# 生成字母表
a = [chr(ord('A') + i) for i in range(0, 26)]
print(a)
# 生成两个对应表，并打乱
b = a.copy()
random.shuffle(b)
print(b)

# 建立对应密码表
dict1 = dict(zip(a, b))
print(dict1)

word = "ABCDE"
print("加密前: " + word)
mm = ""
for i in range(len(word)):
    mm += dict1[word[i]]

print("加密后: " + mm)

上面仅仅是一个小小的Demo，且经过一张表的加密并不安全，可以通过26个字母出现的频率来反推其原文，所以可以使用两张或者多张表来进行混合加密，以下用双映射表为例：

26字母表：['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'M', 'N', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z']
映射表1： ['C', 'P', 'B', 'F', 'I', 'S', 'N', 'Z', 'Q', 'L', 'W', 'Y', 'J', 'O', 'H', 'U', 'A', 'V', 'E', 'R', 'T', 'K', 'D', 'M', 'X', 'G']
映射表2： ['G', 'N', 'U', 'J', 'M', 'I', 'Z', 'X', 'E', 'Y', 'B', 'K', 'A', 'P', 'D', 'R', 'O', 'H', 'C', 'F', 'W', 'V', 'L', 'T', 'Q', 'S']

映射关系如下：

{'A': 'C', 'B': 'P', 'C': 'B', 'D': 'F', 'E': 'I', 'F': 'S', 'G': 'N', 'H': 'Z', 'I': 'Q', 'J': 'L', 'K': 'W', 'L': 'Y', 'M': 'J', 'N': 'O', 'O': 'H', 'P': 'U', 'Q': 'A', 'R': 'V', 'S': 'E', 'T': 'R', 'U': 'T', 'V': 'K', 'W': 'D', 'X': 'M', 'Y': 'X', 'Z': 'G'}
{'A': 'G', 'B': 'N', 'C': 'U', 'D': 'J', 'E': 'M', 'F': 'I', 'G': 'Z', 'H': 'X', 'I': 'E', 'J': 'Y', 'K': 'B', 'L': 'K', 'M': 'A', 'N': 'P', 'O': 'D', 'P': 'R', 'Q': 'O', 'R': 'H', 'S': 'C', 'T': 'F', 'U': 'W', 'V': 'V', 'W': 'L', 'X': 'T', 'Y': 'Q', 'Z': 'S'}

还是输入：ABCED
得到结果： CNBJI
此次加密我们使用了双表混合法，即第一个字符是使用第一个映射表加密，第二个字符使用第二张映射表来进行加密，这可以使加密的安全度提高很多，使信息更加安全

说完了加密我们来唠唠解密，其实解密就比较简单（知道密码本的情况下），将映射表进行反转

将上面的映射表反转之后如下：

{'C': 'A', 'P': 'B', 'B': 'C', 'F': 'D', 'I': 'E', 'S': 'F', 'N': 'G', 'Z': 'H', 'Q': 'I', 'L': 'J', 'W': 'K', 'Y': 'L', 'J': 'M', 'O': 'N', 'H': 'O', 'U': 'P', 'A': 'Q', 'V': 'R', 'E': 'S', 'R': 'T', 'T': 'U', 'K': 'V', 'D': 'W', 'M': 'X', 'X': 'Y', 'G': 'Z'}
{'G': 'A', 'N': 'B', 'U': 'C', 'J': 'D', 'M': 'E', 'I': 'F', 'Z': 'G', 'X': 'H', 'E': 'I', 'Y': 'J', 'B': 'K', 'K': 'L', 'A': 'M', 'P': 'N', 'D': 'O', 'R': 'P', 'O': 'Q', 'H': 'R', 'C': 'S', 'F': 'T', 'W': 'U', 'V': 'V', 'L': 'W', 'T': 'X', 'Q': 'Y', 'S': 'Z'}

然后将加密后的：CNBJI 代入得到结果： ABCDE

代码如下：

import random

# 生成字母表
a = [chr(ord('A') + i) for i in range(0, 26)]
print(a)
# 生成两个对应表，并打乱
b = a.copy()
random.shuffle(b)
print(b)
c = a.copy()
random.shuffle(c)
print(c)

# 建立对应密码表
dict1 = dict(zip(a, b))
dict2 = dict(zip(a, c))
print(dict1)
print(dict2)

word = "ABCDE"
print("加密前: " + word)
mm = ""
for i in range(len(word)):
    if i % 2 == 0:
        mm += dict1[word[i]]
    else:
        mm += dict2[word[i]]

print("加密后: " + mm)

dict3 = dict(zip(dict1.values(), dict1.keys()))
dict4 = dict(zip(dict2.values(), dict2.keys()))
print(dict3)
print(dict4)

word = ""
for i in range(len(mm)):
    if i % 2 == 0:
        word += dict3[mm[i]]
    else:
        word += dict4[mm[i]]

print("明文是: " + word)

进过上面的学习，你知道了恩尼格码密码机加密与解密规则了吗？如果知道了请给作者一个大大的赞，您的支持就是作者更新的最大动力