前言

不知不覺過了16天惹! 正式超過一半!!!真佩服我自己可以堅持到現在w希望不要在甚麼29天斷掉XD繼續努力GOGO，今天要來實作維吉尼亞密碼解碼器

Vigenère Cipher 維吉尼亞密碼

• 為替換式加密
• 加密流程

輸入明文跟金鑰->把金鑰變得跟明文一樣長->
將明文字母與對應位置的金鑰字母相加得到密文C，Ci=Pi+Ki (mod26)

首先，設 明文plaintext = 'ATTACKATDAWN', 金鑰key = 'LEMON'
之後要把key變得跟plaintext一樣長，方法為重複字串，
所以key會變成
key = 'LEMONLENONLE'(紅色為重複的部分)

之後將明文字母與對應位置的金鑰字母相加並mod 26得到密文encryptext
A~Z，用數字表示為0 ~ 25

e.g. A = 0, L = 11, (0 + 11)%26 -> L
e.g. T = 19, E = 4, (19 + 4)%26 -> X

encryptext = 'LXFOPVEFRNHR'

如果要解密的話就
將密文字母與對應位置的金鑰字母相減得到明文Pi=Ei-Ki (mod26)

這樣減484很麻煩，所以也可以利用查表的方式!
我們舉例Pi = T, Ki = E

看交集，得出加密後為X

了解了這個加密在幹嘛後，來把它用python呈現出來

• 最最最最最核心code

plaintext : 明文, encryptext : 密文, key : 金鑰
舉例為plaintext都為英文字母大寫的情況下

for i in range(0, len(plaintext)):
        encryptext += chr(((ord(plaintext[i]) - ord('A') + ord(key[i % len(key)].upper()) - ord('A')) % 26) + ord('A'))

利用迴圈跑plaintext字串，
利用公式(!?)Ci=Pi+Ki (mod26)
最後要在+一個ord('A')是因為公式算出來會是0~25的第幾個，
但ASCII碼表，大寫英文字母是從A(65)開始，所以我們要再+ord('A')

• 完整核心code

key[i % len(key)].upper() -> 把key[i % len(key)]變大寫
key[i % len(key)].lower() -> 把key[i % len(key)]變小寫

for i in range(0, len(plaintext)):
        if plaintext[i].isalpha():
            if plaintext[i].isupper():
                encryptext += chr(((ord(plaintext[i]) - ord('A') + ord(key[i % len(key)].upper()) - ord('A')) % 26) + ord('A'))
            else :
                encryptext += chr(((ord(plaintext[i]) - ord('a') + ord(key[i % len(key)].lower()) - ord('a')) % 26) + ord('a'))
        else:
            print(plaintext[i])
    print(encryptext)

接下來就可以製作Vigenère加/解碼器了!
流程如下

• 輸入要處理的字串 -> select 1 or 2
  • select = 1(加密) -> 輸入金鑰 ->
    呼叫encrypt(plaintext, key) -> 輸出處理完後的字串
  • select = 2(解密) -> 輸入金鑰 ->
    呼叫decrypt(plaintext, key) -> 輸出處理完後的字串

def decrypt(encryptext, key):
    plaintext = ""
    for i in range(0, len(encryptext)):
        if encryptext[i].isalpha():
            if encryptext[i].isupper():
                plaintext += chr(( ((ord(encryptext[i]) - ord('A')) - (ord(key[i % len(key)].upper()) - ord('A'))) % 26) + ord('A'))
            else :
                plaintext += chr(( ((ord(encryptext[i]) - ord('a')) - (ord(key[i % len(key)].lower()) - ord('a'))) % 26) + ord('a'))
        else:
            print(encryptext[i])
    return plaintext


def encrypt(plaintext, key):
    encryptext = ""
    for i in range(0, len(plaintext)):
        if plaintext[i].isalpha():
            if plaintext[i].isupper():
                encryptext += chr(((ord(plaintext[i]) - ord('A') + ord(key[i % len(key)].upper()) - ord('A')) % 26) + ord('A'))
            else :
                encryptext += chr(((ord(plaintext[i]) - ord('a') + ord(key[i % len(key)].lower()) - ord('a')) % 26) + ord('a'))
        else:
            print(plaintext[i])
    return encryptext


def main():
    plaintext = str(input('input string\n>>'))
    select = int(input("input 1 or 2 (Encode / Decode)\n>>"))
    key = str(input("input key\n>>"))
    if select == 1 :
        print("encryptext :", encrypt(plaintext, key))
    else :
        print("decryptext :", decrypt(plaintext, key))


if __name__ == "__main__":
    main()

output

• select 1 (字串加密)

plaintext : AtTACKATDawN, key : LeMOn

• 對照線上解碼器
  

結果相同

• select 2 (字串解密)

encryptext : LxFOPVEFRnhR, key : LeMOn

• 對照線上解碼器
  

結果相同

小結

今天完成了維吉尼亞解碼器，也正式了解到他是怎麼加密的XD之前遇到這類型的題目，就是直接丟網路上，所以也沒怎麼去了解它，明天繼續製作我們的解碼器!

參考資料

• 維吉尼亞密碼線上解碼 : https://gchq.github.io/CyberChef/#recipe=Vigen%C3%A8re_Decode('')