西安电子科技大学Python程序设计上机实验——维吉尼亚密码加解密

维吉尼亚密码是使用一系列凯撒密码组成密码字母表的加密算法，属于多表密码的一种简单形式。为了生成密码，需要使用表格法。这一表格包括了 26 行字母表，每一行都由前一行向左偏移一位得到。具体使用哪一行字母表进行编译是基于密钥进行的，在过程中会不断地变换。表格中，第一行代表原文的字母，下面每一横行代表原文分别由哪些字母代替（也就是说每一行代表一套凯撒密码加密方法），每一竖列代表我们要用第几套字符来替换原文。一共 26 个字母，26 套代替法，所以这个表是一个 26*26 的表。

维吉尼亚密码加解密示例

明文： “Common sense is not so common.”

密钥： “PIZZA”

密文： “Rwlloc admst qr moi an bobunm.”

说明： 表格中的字母都是大写， 在输入输出时可以进行大小写转换， 使得加解密前后明文和密文相同位置的字母大小写一致。用数字 0-25 代替字母 A-Z， 维吉尼亚密码的加密文法可以写成同余的形式：

加密： Ci = （Pi + Ki ) mod 26

解密： Pi = （Ci - Ki ） mod 26

Pi 是原文字母下标， Ki 是密钥字母下标(第几套加密方式， 一个密钥字母代表一套加密方式)， Ci 是密文字母下标。 如果密钥长度不足，那么循环替代。

import itertools
import stringdef encrypt(sentence, k):"""加密的函数，返回一个字符串："""words, m = [], Builder(k)for t in sentence:if t.isupper():cnt = (myUpper[t] + next(m)) % 26words.append(Upper[cnt])if t.islower():cnt = (myLower[t] + next(m)) % 26words.append(Lower[cnt])if t.isspace():words.append(' ')return listTostr(words)def decrypt(sentence, k):"""解密的函数，返回一个字符串："""words, m = [], Builder(k)for t in sentence:if t.isupper():cnt = (myUpper[t] - next(m)) % 26words.append(Upper[cnt])if t.islower():cnt = (myLower[t] - next(m)) % 26words.append(Lower[cnt])if t.isspace():words.append(' ')return listTostr(words)def Builder(sentence):"""创建生成器的函数："""mlist = []for letter in sentence:mlist.append(myUpper[letter])return itertools.cycle(mlist)def listTostr(words):"""将列表连接为字符串："""p = ''for j in words:p = p + jreturn p# 从 0~25 分配 大写字母
myUpper, myLower, Upper, Lower = {}, {}, {}, {}
cnt1, cnt2 = 0, 0
for i in string.ascii_uppercase:myUpper[i] = cnt1Upper[cnt1] = icnt1 += 1
for i in string.ascii_lowercase:myLower[i] = cnt2Lower[cnt2] = icnt2 += 1# 选择操作：
choice = input('请选择你要进行的操作：1.加密 2.解密：')if choice == '1':before = input('请输入加密前的文本：')key = input('解密密文的密匙：')print(encrypt(before, key))
if choice == '2':after = input('请输入加密后的文本：')key = input('解密密文的密匙：')print(decrypt(after, key))# Common sense is not so common
# PIZZA
# Rwlloc admst qr moi an bobunm