普莱费尔密码(playfair)

加密对象: 字母

原理:

首先该密码需要秘钥，与，然后由秘钥制作相应的密码表。秘钥去重后,将秘钥依次填入5x5表格(先填纵列)，剩下的格子友a-z依次填入，如果前面遇到秘钥中的字母就跳过，将i和j放在同一个格子。如：秘钥是linux, 填成的密码表为：

l	a	f	o	t
i/j	b	g	p	v
n	c	h	q	w
u	d	l	r	y
x	e	m	s	z

在构建好密码表后，将待加密的明文分为两个一组，同时要保证每组的两个字符不相同，如果相同，则在其中间插入一个x获取q，在进行分组。如果最后还有一个字符单着，则添加一个x。
分好组后，依次拿出每个组，根据密码表对其加密，加密规则如下:
1. 如果该组的两个字符在密码表的同一行，则密文分别是其紧靠着的右边这个字符。其中第一列被看做是最后一列的右方。
2. 如果该组的两个字符在密码表的同一列，则密文分别是其紧靠着的下边这个字符。之中第一行被看做是最后一行的下方。
3. 如果该组的两个字符即不再同一行，又不在同一类，则密文是其组成的长方形的另外两个顶点（至于横向替换还是纵向替换，这需要双方沟通好）。

代码:

# write in 2021/7/14
# 普莱菲尔密码
import re# 将i和j放在一个格子里面
DIC = "abcdefghiklmnopqrstuvwxyz"# 添加x
def add_x(string):i = 0new_string = ""while i < len(string)-1:# print(i)if string[i] == string[i+1]:new_string += string[i] + "x"i += 1else:new_string += string[i] + string[i+1]i += 2if i == len(string)-1:new_string += string[i] + "x"return new_string# 去除x
def sub_x(string_lis):remove_lis = []for i in range(1, len(string_lis)-1, 2):if string_lis[i] == "x" and string_lis[i-1] == string_lis[i+1]:remove_lis.append(i)for i in remove_lis:string_lis.pop(i)if string_lis[-1] == "x":string_lis.pop(-1)return "".join(string_lis)# 检查秘钥
def judge_key(key):for i in key:if i not in DIC:return 0return 1def encrypt_playfair(string, key):string = string.replace("j", "i").replace(" ", "")key = key.replace(" ", "").replace("j", "i")if not judge_key(key):return -1ciphertext = ""table = ""# 建立密码表for i in key+DIC:if i not in table:table += i# 分组明文# print(add_x(string))try:new_string = add_x(string)except:return -1group = re.findall(".{2}", new_string)# print(group)for i in group:x1 = table.index(i[0]) // 5y1 = table.index(i[0]) % 5x2 = table.index(i[1]) // 5y2 = table.index(i[1]) % 5if y1 == y2:x1 = (x1 + 1) % 5x2 = (x2 + 1) % 5elif x1 == x2:y1 = (y1 + 1) % 5y2 = (y2 + 1) % 5else:y1, y2 = y2, y1  # 纵向对角ciphertext += table[x1*5+y1] + table[x2*5+y2]return ciphertext# 解密似乎有多种答案， 因为加密时添加 x ， 在解密时不知道是本生就有，还是加密过程中添加的
def decrypt_playfair(string, key):string = string.replace("j", "i").replace(" ", "")key = key.replace("j", "i").replace(" ", "")if not judge_key(key):return -1plaintext = ""table = ""# 建立密码表for i in  key + DIC:if i not in table:table += igroup = re.findall(".{2}", string)# print(group)plaintext_lis = []for i in group:x1 = table.index(i[0]) // 5y1 = table.index(i[0]) % 5x2 = table.index(i[1]) // 5y2 = table.index(i[1]) % 5if y1 == y2:x1 = (x1 - 1) % 5x2 = (x2 - 1) % 5elif x1 == x2:y1 = (y1 - 1) % 5y2 = (y2 - 1) % 5else:y1, y2 = y2, y1  # 纵向对角# x1, x2 = x2, x2  # 横向对角plaintext_lis.append(table[x1 * 5 + y1])plaintext_lis.append(table[x2 * 5 + y2])return sub_x(plaintext_lis)if __name__ == '__main__':key_ = "linux"string_ = "i love you"ciphertext_ = encrypt_playfair(string_, key_)plaintext_ = decrypt_playfair(ciphertext_, key_)print(f"{plaintext_}: {ciphertext_}")# print(add_x("linux"))

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