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密码学课程设计一之维吉尼亚唯密文破解

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2017/12/24 Share

前记

今天终终终终终终终终终终于考完试了，结束了1周考3门，3周考5门的窘况，于是开始补Blog，写一下这3周来弄的东西

维吉尼亚唯密文爆破

这里利用了重合指数法和互重合指数法：
重合指数法：
猜测密钥长度
互重合指数法：
猜测相对位移长度

重合指数法

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def chzs(input): #重合指数法
    num_list = [0]*26
    for i in range(0,len(input)):
        ord_input = ord(input[i])-97
        num_list[ord_input] +=1
    n = len(input)
    res = 0
    for i in range(0,26):
        res += num_list[i]*(num_list[i]-1)
    return float(res)/((n-1)*n)

计算密钥长度

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def len_key(input):
    may_d = 0
    index_d = 0
    for d in range(1,10):
        str_list = [""] * 10
        for i in range(0,len(input)):
            str_list[i%d] += input[i]
        ch_sum = 0
        ch_time = 0
        for k in range(0, len(str_list)):
            if str_list[k] !="":
                ch_sum += chzs(str_list[k])
                ch_time +=1
        k1 = abs(ch_sum / ch_time - 0.065)
        k2 = abs(may_d - 0.065)
        if k1<k2:
            may_d = ch_sum / ch_time
            index_d = d
    if abs(may_d-0.065)<0.006:
        return index_d
    else:
        print "与0.065最接近的数为:",may_d,"\n","此时长度为:",index_d

计算相对位移

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def xd_d(input): #相对位移
    key_len = len_key(input)
    d_list = []
    str_list = [""]*key_len
    for i in range(0,len(input)):
        str_list[i%key_len] += input[i]
    sll = len(str_list)
    for i in range(0,len(str_list)):
        num_list_i = [0] * 26
        for k in str_list[i]:
            i_c = ord(k) - 97
            num_list_i[i_c] += 1
        for j in range(i+1,sll):
            num_list_j = [0] * 26
            for k in str_list[j]:
                j_c = ord(k) - 97
                num_list_j[j_c] += 1
            may_res = 0
            may_d = 0
            n_j = len(str_list[j])
            n_i = len(str_list[i])
            res = 0
            for d in range(1,26):
                for ni in range(0,26):
                    res += num_list_i[ni]*num_list_j[(ni+d)%26]
                res = float(res)/(n_i*n_j)
                if abs(res-0.065)<= abs(may_res-0.065):
                    may_res = res
                    may_d = d
            if abs(may_res-0.065)<=0.015:
                if j-i == 1:
                    d_list.append(may_d)
    return d_list

根据相对距离生成密钥

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def key_gen(input):
    d_list = xd_d(input)
    key_list = []
    for j in range(0,26):
        key = chr(j+97)
        for i in range(0,len(d_list)):
            key += chr(((ord(key[i])-97)+d_list[i])%26+97)
        key_list.append(key)
    return key_list

一般维吉尼亚解密程序

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def vgdec(input , key):
    mes = ""
    for i in range(0,len(input)):
        j = i % len(key)
        v_input = ord(input[i])-97
        v_key = ord(key[j])-97
        v_mes = v_input-v_key
        if v_mes < 0 :
            v_mes = 26+v_mes
        mes += chr(v_mes+97)
    return mes

暴力破解主函数

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def force_dec(input):
    res = key_gen(input)
    e_time = 0
    key_res = ""
    mes_res = ""
    for i in res:
        mes = vgdec(input,i)
        mes_num_list = [0]*26
        for k in mes:
            v_k = ord(k)-97
            mes_num_list[v_k] +=1
        if mes_num_list[ord("e")-97]>e_time:
            e_time = mes_num_list[ord("e")-97]
            key_res = i
            mes_res = mes
    print "根据统计分析，密钥可能为:",key_res
    print "此密钥解密后，你的文本为：",mes_res

后记

至于原理……如果我后期复习密码学准备考试的时候可能会写吧23333333

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CATALOG
  1. 1. 前记
  2. 2. 维吉尼亚唯密文爆破
    1. 2.1. 重合指数法
    2. 2.2. 计算密钥长度
    3. 2.3. 计算相对位移
    4. 2.4. 根据相对距离生成密钥
    5. 2.5. 一般维吉尼亚解密程序
    6. 2.6. 暴力破解主函数
  3. 3. 后记
Total : 225
2020
2019
2018
2017
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