使用已由另一个函数生成的密钥和 vigenere 密码加密字符串

Question

我一直无法弄清楚如何在我的程序中编写和实现几个函数。调用 get_col_index 和 get_row_index 方法的 encrypt 方法，以及 get_col_index 和 get_row_index 方法。 encrypt方法由main方法调用，传递message、key、vignere_square。 Vignere 矩阵密码已经在一个单独的函数中生成。 encrypt 方法然后调用 get_col_index 和 get_row_index 方法来加密消息，跳过所有不是字母的内容。

我的大部分问题是弄清楚如何使用 get_row_index 和 get_col_index 方法对消息进行编码。对于get_col_index，我们通过消息和vigenere square，它返回消息中每个字母的列索引。对于get_row_index，我们通过key和vigenere square，它返回key的每个字母的行索引。我一直在尝试为这些函数使用for循环，我通常会返回消息（未加密)，带有随机字母或错误的列表。这是我最近的尝试，我尝试在加密方法中使用附加，但它只是将消息和密钥添加到列表中。

def main():
    vig_square = create_vig_square()
    message = input("Enter a multi-word message with punctuation: ")
    input_key = input("Enter a single word key with no punctuation: ")
    msg = message.lower()
    key = input_key.lower()
    print("The encoded message is: ",encrypt(msg, key, vig_square))
    print("The decoded message is: ")

def encrypt(msg, key, vig_square):
    msg_char = msg
    key_char = key
    coded_msg = list()
    coded_msg.append(get_col_index(msg_char, vig_square))
    coded_msg.append(get_row_index(key_char, vig_square))
    return coded_msg

def get_col_index(msg_char, vig_square):
    column_index = ""
    for i in range(len(vig_square)):
        column_index = msg_char
        i += 1
    return column_index

def get_row_index(key_char, vig_square):
    row_index =  ""
    for i in range(len(vig_square)):
        row_index = key_char
        i += 1
    return row_index


def create_vig_square():
    vig_square = list()
    for row in range(26):
        next_row = list()
        chr_code = ord('a') + row
        for col in range(26):
            letter = chr(chr_code)
            next_row.append(letter)
            chr_code = chr_code + 1
            if chr_code > 122:
                chr_code = ord('a')
        vig_square.append(next_row)
    return vig_square

main()

我希望输出是这样的：

The eagle has landed.

Enter a single word key with no punctuation:
LINKED

The encoded message is:
epr oejwm ukw olvqoh.

The decoded message is:
the eagle has landed.

Answer 1

vignere 密码有一些很好的属性，因为 vignere 正方形在水平和垂直方向都是循环的，这意味着可以这样进行查找：

# assume col and row are lowercase letters
def vignere_lookup(col, row):
  base = ord('a')
  index = ((ord(col) - base) + (ord(row) - base)) % 26
  return chr(base + index)

这会将字母 a-z 分配给数字 0-25，添加列和行字母，并在值高于 'z'(25) 的情况下使用模数来遍历

这意味着可以通过以下方式进行加密：

def encrypt(message, key):
  ciphertext = ''
  key_index = 0
  # convert to lower case
  for letter in message.lower():
    # only encrypt the letters a-z, for space, punctuation, numbers, just add the raw letter
    if ord(letter) in range(ord('a'), ord('z') + 1):
      # make sure to lowercase the key as well
      ciphertext += vignere_lookup(letter, key[key_index % len(key)].lower())
      key_index += 1
    else:
      ciphertext += letter

  return ciphertext

同样，解密查找可以使用减法来完成，利用在 python 中，我们希望对负数循环使用取模这一事实。这给出了解密为：

def vignere_reverse(col, target):
  base = ord('a')
  # notice the subtraction instead of addition
  index = ((ord(col) - base) - (ord(target) - base)) % 26
  return chr(base + index)

def decrypt(cipher, key):
  message = ''
  key_index = 0
  for letter in cipher.lower():
    if ord(letter) in range(ord('a'), ord('z') + 1):
      message += vignere_reverse(letter, key[key_index % len(key)].lower())
      key_index += 1
    else:
      message += letter

  return message

把所有这些放在一起，你就可以做到：

cipher = encrypt("The eagle has landed.", "LINKED")
print(cipher) # prints "epr oejwm ukw olvqoh."
decrypted = decrypt(cipher, "LINKED")
print(decrypted) # prints "the eagle has landed."