Python凯撒密码解密

Python 凯撒密码解密

简介
加密
解密
python程序。
其他参考文章

简介

在密码学中，恺撒密码（英语：Caesar cipher），或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。这个加密方法是以罗马共和时期恺撒的名字命名的，当年恺撒曾用此方法与其将军们进行联系。

加密

首先我们确定一个偏移量也就是秘钥，然后将原文中的每个英文字母偏移替换，例如：
key = 3
原文：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

密文：D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‫‬‮‬‪‬‪‬‪‬‪‬‪‬‮‬‭‬‫‬

解密

如果我们知道秘钥，解密方法就是加密的反过程。但在实际情况下我们往往不知道秘钥。因此需要我们通过一些算法去获得秘钥。
常用的解密方法：

穷举遍历各个key，因为秘钥只能是0-25，因此我们可以通过循环遍历的方法来得到各个key下的解密后的信息，然后对其进行判断，得到可能的秘钥。
词频统计法。因为凯撒密码中的每个字符的映射是固定的，因此如果a映射到d，那么每次a在明文中出现的时候d就会在密文中出现。已知英文中每个字母的概率分布，不同字母在不同文本中的平均出现概率通常一样的，且文本越长，频率计算越接近平均值。

用0到25的数字表示英文字母。令pi(0<= i < 26)表示普通英文文本中字母i出现的概率，对已知的值pi容易计算
∑i=025p2i≈0.065379
∑i=025pi2≈0.065379
现在给定一些密文，并令qi表示第i个字母在密文中的频率(qi是第i个字符出现的次数除以密文的长度)。如果密钥是k，那么期望对于每个i,qi+k约等于pi（这里用i+k代替(i+k)mod26）
对于每个j从0到25
Ij=∑i=025piqi+j≈0.065379
Ij=∑i=025piqi+j≈0.065379
如果发现Ik约等于0.065379，这里k就是密钥。这样，密钥恢复攻击非常容易自动进行：对于所有j计算Ij，并输出所有Ik接近0.065379的k。

python程序。

def Count(path,CountDict):#获取密文中每个字母出现的概率file = open(path,'r',encoding='utf-8')lst = list(file.read())file.closefor i in lst:if i in CountDict:CountDict[i] += 1for i in CountDict.keys():CountDict[i] /= len(lst)
def Analysis(p,CountDict):#解密函数eps = 1 #与结果的差值key = 0q = list(CountDict.values())for j in range(26):#遍历各种秘钥s = 0for i in range(26):#求sum(pi*qi)t = (i+j)%26s += p[i]*q[t]tem = abs(s - 0.065379)if(tem < eps):eps = temkey = jreturn key #已知英文字母在单词中出现的频率表
p = [0.082,0.015,0.028,0.042,0.127,0.022,0.02,0.061,0.07,0.001,0.008,0.04,0.024,0.067,0.075,0.019,0.001,0.06,0.063,0.09,0.028,0.01,0.024,0.02,0.001,0.001]
#p是已知的频率分布表
q = [0 for i in range(26)]
letter = list("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz")
CountDict = dict(zip(letter,q))
Count("密文.txt",CountDict)
key = Analysis(p,CountDict)
print("秘钥是："+str(key))

其他参考文章

C语言版的凯撒密码解密程序 https://blog.csdn.net/wyf12138/article/details/73733339
凯撒密码介绍 https://blog.csdn.net/chengqiuming/article/details/82077723