一文了解栅栏密码

admin 2024年6月23日13:47:33评论62 views字数 2956阅读9分51秒阅读模式
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栅栏密码概述

栅栏密码(Rail-Fence Cipher)是一种简单的置换密码,用于对文本信息进行加密和解密。其工作原理如下:

1.加密原理:

分栏:首先将需要加密的明文(即原始信息)中的字母交替排成多行(通常称为“栏”),栏数可以是任意的,但通常不会超过30个字母(大约一两句话的长度)

重新组合:接着,按照特定的顺序(例如,从上到下,再从下到上)将各栏中的字母重新组合成一行,形成密文。

以明文“THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END”为例,如果选择两栏进行加密,过程如下:

分栏:

第一栏:T E O G S D Y U T A E N N

第二栏:H L N E T A M S H V A E D

重新组合:将第二栏的字母放在第一栏的后面,得到密文

TEOGSDYUTAENN HLNETAMSHVAED

2. 解密原理:

    解密是加密的逆过程。已知密文和栏数,解密者可以按照相反的顺序将密文重新排列成多栏,然后再将各栏的字母按照原始的顺序合并成明文。

    例如,对于上述密文“TEOGSDYUTAENN HLNETAMSHVAED”,已知为两栏加密,解密过程如下:

分栏:将密文分成两行

第一栏:T E O G S D Y U T A E N N

第二栏:H L N E T A M S H V A E D

重新组合:按照上下上下的顺序将两行字母合并成一行,得到明文“THE LONGEST DAY MUST HAVE AN END”。

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加密算法
# Rail-Fence Cipher Encode Algorithm"""加密信息 THE LONGEST DAY MUST HAVE AN ENDkey = 2分栏第一栏:T E O G S D Y U T A E N N第二栏:H L N E T A M S H V A E D将第二栏的字母放在第一栏的后面,得到密文 TEOGSDYUTAENN HLNETAMSHVAED"""def splitString(string, step):    length = len(string)    count = length % step    if length % step != 0:        for i in range(step - count):            string += ' '    # 将字符串分隔成若干个子串, 子串最大长度为 key    return [string[i: i + step] for i in range(0, length, step)]if __name__ == '__main__':    string = str(input("Encode Info:"))    key = int(input("Key:"))    secret = ''    newString = string.replace(' ', '')    tempList = splitString(newString, key)    # 遍历二维数组, 取出每栏中的字符串    for i in range(key):        for j in range(len(tempList)):            secret += tempList[j][i]        secret += ' '    secretInfo = secret.replace(' ', '')    print("Encode-Secret:%s" % secretInfo)
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解密算法
# Rail-Fence Cipher Decode"""栅栏密码解密(即栅栏密码加密逆过程)解密思路如下:分栏计算长度等于最大长度的栏的个数和长度等于最小长度的栏的个数分栏之后执行加密的逆过程"""def splitString(string, step):    length = len(string)    if length % step == 0:        # 计算子串长度        childStringLength = int(length / step)        return childStringLength, [string[i : i + childStringLength] for i in range(0, length, childStringLength)]    else:        # 最大长度和最小长度之差恒等于1        minStringLength = int(length / step)        maxStringLength = minStringLength + 1        maxLengthCount = length % step        minLengthCount = step - maxLengthCount        maxStringLengthSum = (minStringLength + 1) * maxLengthCount        # 将长度等于最大长度的栏和长度等于最小长度的栏分离        maxStringSum = string[0 : maxStringLengthSum]        minStringSum = string[maxStringLengthSum : ]        # 将字符串彻底分栏        maxStringList = [maxStringSum[i : i + maxStringLength] for i in range(maxLengthCount)]        # 注意: 在分离最小长度栏时需要在每个子串后面加上空字符 ' ', 防止后面索引越界        minStringList = [minStringSum[i * minStringLength : i * minStringLength + minStringLength] + ' ' for i in range(minLengthCount)]        # minStringList = []        # for i in range(minLengthCount):        #     start = i * minStringLength        #     minStringList.append(minStringSum[start : start + minStringLength] + ' ')        #     # minStringList += minStringSum[start : start + minStringLength]        # 将最大长度栏集合和最小长度栏集合进行合并        stringList = maxStringList + minStringList        return maxStringLength, stringListif __name__ == '__main__':    encodeSecret = str(input("encodeSecret:"))    key = int(input("key:"))    childStringLength, tempList = splitString(encodeSecret, key)    secret = ''    for i in range(childStringLength):        for j in range(key):            secret += tempList[j][i]    secretInfo = secret.replace(' ', '')    print(secretInfo)
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总结

    栅栏密码的加密强度相对较低,容易被破解,因此通常只用于简单的加密需求或教学目的。在实际应用中,可能会使用更复杂的加密算法来确保信息的安全性。

    如果不知道密文的栏数,解密过程可能会变得困难,但可以使用解密工具中的列举解密方法来尝试不同的栏数组合。

    文中文字描述以及代码编写如有不当,欢迎留言指正!

原文始发于微信公众号(Cyb3rES3c):一文了解栅栏密码

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