Лабораторная работа № 1.
На тему: «Симметричные криптографические системы»
Цель работы: Приобретение навыков шифрования информации с использованием простейших методов шифрования.
Задание на лабораторную работу:
Разработать алгоритм и составить программу, позволяющую закодировать любой текст методом перестановка и выполнить обратное преобразование. Язык программирования C#.
В интернете существует огромное множество уроков, связанных с криптографией в питоне, однако, я написал максимально простой и интуитивно понятный код, структуру которого я вам продемонстрирую.
Начнем, пожалуй, с создания алфавита. Для этого вы можете скопировать приведенную ниже строку или написать все руками.
alfavit = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ'
Далее, нам нужно обозначить программе шаг, то есть смещение при шифровании. Так, например, если мы напишем букву "а" в сообщении, тот при шаге "2", программа выведет нам букву "в".
Итак, создаем переменную smeshenie, которая будет вручную задаваться пользователем, и message, куда будет помещаться наше сообщение, и, с помощью метода upper(), возводим все символы в нашем сообщении в верхний регистр, чтобы у нас не было ошибок. Потом создаем просто пустую переменную itog, куда мы буем выводить зашифрованное сообщение. Для этого пишем следующее:
smeshenie = int(input('Шаг шифровки: ')) #Создаем переменную с шагом шифровки
message = input("Сообщение для шифровки: ").upper() #создаем переменнную, куда запишем наше сообщение
itog = '' #создаем переменную для вывода итогового сообщения
Итак, теперь переходим к самому алгоритму шифровки. Первым делом создаем циклfor, где мы определим место букв, задействованных в сообщении, в нашем списке alfavit, после чего определяем их новые места (далее я постараюсь насытить код с пояснениями):
for i in message:
mesto = alfavit.find(i) #Вычисляем места символов в списке
new_mesto = mesto + smeshenie #Сдвигаем символы на указанный в переменной smeshenie шаг
Далее, мы создаем внутри нашего цикла условие if , в нем мы записываем в список itog мы записываем наше сообщение уже в зашифрованном виде и выводим его:
for i in message:
mesto = alfavit.find(i)
new_mesto = mesto + smeshenie
if i in alfavit:
itog += alfavit[new_mesto] # Задаем значения в итог
else:
itog += i
print (itog)
Провести дешифрование заданной криптограммы:
По сути, дешифровка - это алгоритм обратный шифровке. Давайте немного переделаем наш код.
Для начала, я предлагаю сделать "косметическую" часть нашей переделки. Для этого перемещаемся в самое начало кода:
alfavit = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ'
smeshenie = int(input('Шаг шифровки: '))
message = input("Сообщение для ДЕшифровки: ").upper() #заменяем слово шифровка, на дешифровка
itog = ''
Остальное можно оставить так же, но если у вас есть желание, то можете поменять названия переменных.
По большому счету, самые 'большие' изменения у нас произойдут в той части кода, где у нас находится алгоритм, где нам нужно просто поменять знак "+" на знак "-". Итак, переходим к самому циклу:
if lang == 'RU':
for i in message:
mesto = alfavit_RU.find(i)
new_mesto = mesto + smeshenie # Меняем знак + на знак -
if i in alfavit_RU:
itog += alfavit_RU[new_mesto]
else:
itog += i
else:
for i in message:
mesto = alfavit_EU.find(i) # Меняем знак + на знак -
new_mesto = mesto + smeshenie
if i in alfavit_EU:
itog += alfavit_EU[new_mesto]
else:
itog += i
Осуществить вывод на экран полученной криптограммы.
alfavit_EU = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'
alfavit_RU = 'АБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯАБВГДЕЁЖЗИЙКЛМНОПРСТУФХЦЧШЩЪЫЬЭЮЯ'
smeshenie = int(input('Шаг шифровки: '))
message = input("Сообщение для ДЕшифровки: ").upper()
itog = ''
lang = input('Выберите язык RU/EU: ')
if lang == 'RU':
for i in message:
mesto = alfavit_RU.find(i)
new_mesto = mesto + smeshenie
if i in alfavit_RU:
itog += alfavit_RU[new_mesto]
else:
itog += i
else:
for i in message:
mesto = alfavit_EU.find(i)
new_mesto = mesto + smeshenie
if i in alfavit_EU:
itog += alfavit_EU[new_mesto]
else:
itog += i
print (itog)
Расшифровать текст,
а) зашифрованный шифром Цезаря со сдвигом на 4 позиции:
Уокдгнбэылмбаноюзыбожмдлокнднебиь
Результат:
Чтозжсебяпредствляеткрзптосзсиема
Что представляет из себя криптограмма
б) зашифрованный шифром Цезаря со сдвигом на 6 позиции:
Иыфщлзвмелнмцйкяиыкъбиьъзвгйякялмъзиьдъвбъжязъ
Объяснзтксутьпреображованзиперестановйазжамена
Вывод:
В ходе работы были приобретены навыки шифрования информации с использованием простейших методов шифрования.