前言

今天會先介紹柵欄密碼，之後為最後一個古典密碼實作- Scytale 密碼棒
明天進入現代密碼!

Rail-fence Cipher 柵欄密碼

• 置換式加密
• 可以為蠻多形式的，這裡主要為W型跟一般型

這裡我不確定怎麼分，因為網路上查有查到這兩種

• W型的
  明文由上至下順序寫上，當到達最低部時，再回頭向上，一直重複直至整篇明文寫完為止
  之後密文為由上一列一列接在一起輸出
  e.g.
  設plaintext : CODEBREAKING, rails = 3，則會表示為以下
  
  encryptext : CBKOERAIGDEN

• 一般型的
  把要加密的明文分成N個一組，然後把每組的第i個字連起來
  e.g.
  設plaintext : THEREISACIPHER, rails = 2
  rails = 2 -> 兩個一組
  得到：TH ER EI SA CI PH ER
  先取出第一個字母：TEESCPE
  再取出第二個字母：HRIAIHR
  encryptext : TEESCPEHRIAIHR

Scytale 密碼棒

加密過程大概是
如有個棒子可寫下四個字母繞成圓圈(4列)
且5個字母可連成一線(1列有5個字母)。
plaintext："HELPMEIAMUNDERATTACK".
之後5個字母為一列，總共4列

row = 4, letters = 5

H E L P M
E I A M U
N D E R A
T T A C K

最後由上到下連在一起，即為密文
encryptext : "HENTEIDTLAEAPMRCMUAK"
解密的話就是反過來

row = 5, letters = 4
假設編碼文為"HENTEIDTLAEAPMRCMUAK"
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
Ｈ　Ｅ　Ｎ　Ｔ---------
Ｅ　Ｉ　Ｄ　Ｔ---------
Ｌ　Ａ　Ｅ　Ａ---------
Ｐ　Ｍ　Ｒ　Ｃ---------
Ｍ　Ｕ　Ａ　Ｋ---------
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
==>"HELPMEIAMUNDERATTACK"

來實作吧!

流程如下

• 輸入要處理的字串 -> select 1 or 2
  • select = 1(加密) -> 輸入一列要幾個字元(letters) -> 計算rows ->
    呼叫en_or_decrypt(plaintext, rows, letters) -> 輸出處理完後的字串
  • select = 2(解密) -> 輸入一列要幾個字元(letters) -> 計算rows ->
    rows, letters值交換 ->
    呼叫en_or_decrypt(plaintext, rows, letters) -> 輸出處理完後的字串

def en_or_decrypt(plaintext, rows, letters):
    encryptext = ""
    arr = [[-1 for _ in range(letters)] for _ in range(rows)]
    x = 0
    y = 0
    for i in plaintext :
        arr[x][y] = i
        y+=1
        if y == letters :
            y = 0
            x += 1
    for i in range(0, letters):
        for j in range(0, rows):
            if arr[j][i] == -1:
                encryptext += " "
            else :
                encryptext += str(arr[j][i])
    return encryptext


def main():
    plaintext = str(input('input string\n>>'))
    select = int(input("input 1 or 2 (Encode / Decode)\n>>"))
    letters = int(input("How many letters of row\n>>"))
    rows = len(plaintext) // letters
    if len(plaintext) % letters > 0:
        rows += 1
    if select == 1 :
        print(f"encryptext:{en_or_decrypt(plaintext, rows, letters)}|END")
    else :
        rows, letters = letters, rows
        print(f"decryptext:{en_or_decrypt(plaintext, rows, letters)}|END")


if __name__ == "__main__":
    main()

output

• select 1(加密)

plaintext=Hello my friend, letters = 5
輸出後面會有|END表示結尾，這樣如果空格在最後面比較看得清楚

• 對照線上解碼器

網站輸出內容會以 " _ " 表示空格,且會全部都為大寫

結果相同

• select 2(解密)

plaintext=H remilyel nofd, letters = 5

• 對照線上解碼器

網站輸出內容會以 " _ " 表示空格,且會全部都為大寫

結果相同

小結

柵欄密碼好像有點多種，不知道要寫哪個，就寫了跟柵欄密碼蠻像的密碼棍，也順利結束惹，明天正式回到Cryptohack平台接觸現代密碼!

題外話:這發文時間好危險w 想說密碼棍有寫過應該可以寫很快，但對於python還是...不太熟，差點出事XD

參考資料

密碼棍解碼器 : https://dencode.com/cipher/scytale
密碼棍維基百科 :https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AF%86%E7%A2%BC%E6%A3%92