说到密码学,别光想着黑客大片里那种“高大上”的东西,其实换位密码(也叫换位加密)就像变魔术一样简单,萌萌哒!今天我们不聊复杂算法,咱们用Python给换位密码来段豪华套餐,带你玩转加密解密。给妹子写情书想要藏点小秘密就靠它啦,真是够实用!别眨眼,下面开始上菜。
那么问题来了:用Python怎么写?咱们先从最基础的“列换位密码(Columnar Transposition)”说起,它是换位密码里最常用的一种,感觉有点像你找对象一样要挑个“秘钥”来决定换位的规则。秘钥一般是一个单词,根据秘钥裁剪文字,然后再按秘钥里的字母顺序重新排列列,完事儿。
代码框架很简单,先定义一个秘钥,明文(要加密的文本),写俩方法:encrypt(加密)和decrypt(解密)。我们来个示范版,讲道理写多了你就会发现,Python简直就是密码界的万能小帮手!
第一步:定义秘钥和明文,秘钥决定列数和列的排列顺序。
key = "秘密"
plaintext = "今天天气真好,出去玩耍吧!"
第二步:计算列数(就是秘钥长度),把明文按列数分割成表格形态,就是矩阵那种感觉。
比方说,秘钥是6个字,明文就按6列折腾,不够的用特殊符号补齐,确保矩阵完整。然后按照秘钥中字母的字典序排列顺序来读取加密结果。
第三步:写加密函数:
def encrypt(plaintext, key):
num_cols = len(key)
num_rows = len(plaintext) // num_cols
if len(plaintext) % num_cols:
num_rows += 1
padding_char = '?' # 填充符,别问我为什么选这个,萌萌哒~
padded_text = plaintext.ljust(num_rows * num_cols, padding_char)
# 按行填充矩阵
matrix = [list(padded_text[i * num_cols:(i + 1) * num_cols]) for i in range(num_rows)]
# 秘钥排序,生成列读取顺序
sorted_key = sorted([(char, idx) for idx, char in enumerate(key)])
# 按秘钥排序的列依次读取
ciphertext = ''
for _, idx in sorted_key:
for row in matrix:
ciphertext += row[idx]
return ciphertext
这个函数会自动处理行列,补齐长度,然后根据秘钥中字母顺序提取列,变成一串炫酷加密后的密文。
解密的套路是什么?嘿嘿,就是把加密顺序倒过来玩!知道秘钥怎么排列,知道有几行几列,我们逆向重建那张矩阵,再按原来顺序拿出来,明文自然现形。
def decrypt(ciphertext, key):
num_cols = len(key)
num_rows = len(ciphertext) // num_cols
sorted_key = sorted([(char, idx) for idx, char in enumerate(key)])
matrix = [ [''] * num_cols for _ in range(num_rows) ]
start = 0
for _, idx in sorted_key:
col_chars = ciphertext[start:start + num_rows]
start += num_rows
for row in range(num_rows):
matrix[row][idx] = col_chars[row]
# 按原顺序取行拼明文
plaintext = ''
for row in matrix:
plaintext += ''.join(row)
return plaintext.strip('?')
加密解密都用同一个秘钥,缺一不可,不然就成了“黑洞”,囧。
顺带化个小妆,来点花样:如果原文里有标点或者空格,想美化输出,可自己对flush字符换成其他符号,或者把空格也看成特殊处理,灵活度别太低。
还想升级?换个行换位或者更变态的网格换位,套路也是差不多的:先写个生成矩阵的模板,然后按秘钥的映射去排序行或者列。只要会数组操作和字符串切片,Python简直就像给密码戴上了“隐形斗篷”一样,神不知鬼不觉。
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换位密码虽然二,但也挺有意思的,尤其是Python这种神奇语言,随便写写,小加密小解密都能搞定,试试上手,敲代码感觉自己像哈利·波特挥舞魔杖一样酷炫。
最后,来点小互动,有谁能给我讲讲你们听说过最奇葩的换位密码故事吗?留言区等你爆料!我先说一条:我朋友给女朋友发密码消息,结果秘钥忘了,俩人画地为牢好几天,活脱脱“密码囚徒”!哈哈哈!