Шифр Виженера

Опубликовано: 4 Декабря, 2021

Vigenere Cipher - это метод шифрования буквенного текста. Он использует простую форму полиалфавитной замены. Полиалфавитный шифр - это любой шифр, основанный на подстановке с использованием нескольких алфавитов подстановки. Шифрование исходного текста выполняется с использованием квадрата Виженера или таблицы Виженера.

Таблица состоит из алфавитов, записанных 26 раз в разных строках, каждый алфавит циклически сдвинут влево по сравнению с предыдущим алфавитом, что соответствует 26 возможным шифрам Цезаря.
На разных этапах процесса шифрования шифр использует другой алфавит из одной из строк.
Алфавит, используемый в каждой точке, зависит от повторяющегося ключевого слова.

Пример:

 Ввод: Открытый текст: GEEKSFORGEEKS
             Ключевое слово: АЮШ
Вывод: зашифрованный текст: GCYCZFMLYLEIM
Для генерации ключа данное ключевое слово повторяется
по кругу, пока он не совпадет с длиной 
простой текст.
Ключевое слово «АЮШ» порождает ключ «АЮШАЮШАЮ»
Затем простой текст шифруется с помощью процесса 
объяснено ниже.

Шифрование
Первая буква открытого текста G сочетается с A, первой буквой ключа. Поэтому используйте строку G и столбец A квадрата Виженера, а именно G. Аналогично, для второй буквы открытого текста используется вторая буква ключа, буква в строке E и столбце Y - C. Остальная часть открытого текста шифруется аналогичным образом.

Таблица для шифрования - Компьютерщики

Расшифровка
Расшифровка выполняется путем перехода к строке в таблице, соответствующей ключу, нахождения позиции буквы зашифрованного текста в этой строке, а затем использования метки столбца в качестве открытого текста. Например, в строке A (из AYUSH) зашифрованный текст G появляется в столбце G, который является первой буквой открытого текста. Затем мы переходим к строке Y (из AYUSH), находим зашифрованный текст C, который находится в столбце E, таким образом, E - вторая буква открытого текста.
Более простой реализацией может быть алгебраическая визуализация Виженера путем преобразования [AZ] в числа [0–25].

 Шифрование
Открытый текст (P) и ключ (K) складываются по модулю 26.
E _i = (P _i + K _i ) mod 26

Расшифровка
D _i = (E _i - K _i + 26) mod 26

Примечание: D _i обозначает смещение i-го символа открытого текста. Подобно смещению A равно 0, а B равно 1 и так далее.
Ниже представлена реализация идеи.

C ++

 // C++ code to implement Vigenere Cipher
 #include<bits/stdc++.h>
 using namespace std;
 // This function generates the key in
 // a cyclic manner until it's length isi'nt
 // equal to the length of original text
 string generateKey(string str, string key)
 {
    int x = str.size(); 
    for ( int i = 0; ; i++)
    {
        if (x == i)
            i = 0;
        if (key.size() == str.size())
            break ;
        key.push_back(key[i]);
    }
    key; return
 }
 // This function returns the encrypted text
 // generated with the help of the key
 string cipherText(string str, string key)
 {
    string cipher_text;
    for ( int i = 0; i < str.size(); i++)
    {
        // converting in range 0-25
        char x = (str[i] + key[i]) %26; 
        // convert into alphabets(ASCII)
        x += 'A' ; 
        cipher_text.push_back(x);
    }
    return cipher_text;
 }
 // This function decrypts the encrypted text
 // and returns the original text
 string originalText(string cipher_text, string key)
 {
    string orig_text;
    for ( int i = 0 ; i < cipher_text.size(); i++)
    {
        // converting in range 0-25
        char x = (cipher_text[i] - key[i] + 26) %26; 
        // convert into alphabets(ASCII)
        x += 'A' ;
        orig_text.push_back(x);
    }
    return orig_text;
 }
 // Driver program to test the above function
 int main()
 {
    string str = "GEEKSFORGEEKS" ;
    string keyword = "AYUSH" ; 
    string key = generateKey(str, keyword);
    string cipher_text = cipherText(str, key);
    cout << "Ciphertext : "
         << cipher_text << "
" ; 
    cout << "Original/Decrypted Text : "
         << originalText(cipher_text, key);
    return 0;
 }

Джава

 // Java code to implement Vigenere Cipher
 class GFG
 {
 // This function generates the key in
 // a cyclic manner until it's length isi'nt
 // equal to the length of original text
 static String generateKey(String str, String key)
 {
    int x = str.length(); 
    for ( int i = 0 ; ; i++)
    {
        if (x == i)
            i = 0 ;
        if (key.length() == str.length())
            break ;
        key+=(key.charAt(i));
    }
    key; return
 }
 // This function returns the encrypted text
 // generated with the help of the key
 static String cipherText(String str, String key)
 {
    String cipher_text= "" ; 
    for ( int i = 0 ; i < str.length(); i++)
    {
        // converting in range 0-25
        int x = (str.charAt(i) + key.charAt(i)) % 26 ; 
        // convert into alphabets(ASCII)
        x += 'A' ; 
        cipher_text+=( char )(x);
    }
    return cipher_text;
 }
 // This function decrypts the encrypted text
 // and returns the original text
 static String originalText(String cipher_text, String key)
 {
    String orig_text= "" ; 
    for ( int i = 0 ; i < cipher_text.length() &&
                            i < key.length(); i++)
    {
        // converting in range 0-25
        int x = (cipher_text.charAt(i) -
                    key.charAt(i) + 26 ) % 26 ; 
        // convert into alphabets(ASCII)
        x += 'A' ;
        orig_text+=( char )(x);
    }
    return orig_text;
 }
 // This function will convert the lower case character to Upper case
 static String LowerToUpper(String s)
 {
    StringBuffer str = new StringBuffer(s);
    for ( int i = 0 ; i < s.length(); i++)
    {
        if (Character.isLowerCase(s.charAt(i)))
        {
            str.setCharAt(i, Character.toUpperCase(s.charAt(i)));
        }
    }
    s = str.toString();
    return s;
 }
 // Driver code
 public static void main(String[] args)
 {
    String Str = "GEEKSFORGEEKS" ;
    String Keyword = "AYUSH" ;
      
      String str = LowerToUpper(Str);
      String keyword = LowerToUpper(Keyword);
    String key = generateKey(str, keyword);
    String cipher_text = cipherText(str, key);
    System.out.println( "Ciphertext : "
        + cipher_text + "
" ); 
    System.out.println( "Original/Decrypted Text : "
        + originalText(cipher_text, key));
    }
 }
 // This code has been contributed by 29AjayKumar

Python3

 # Python code to implement
 # Vigenere Cipher
 # This function generates the
 # key in a cyclic manner until
 # it's length isn't equal to
 # the length of original text
 def generateKey(string, key):
    key = list (key)
    if len (string) = = len (key):
        return (key)
    else :
        for i in range ( len (string) -
                       len (key)):
            key.append(key[i % len (key)])
    return ("" . join(key))
    
# This function returns the
 # encrypted text generated
 # with the help of the key
 def cipherText(string, key):
    cipher_text = []
    for i in range ( len (string)):
        x = ( ord (string[i]) +
             ord (key[i])) % 26
        x + = ord ( 'A' )
        cipher_text.append( chr (x))
    return ("" . join(cipher_text))
    
# This function decrypts the
 # encrypted text and returns
 # the original text
 def originalText(cipher_text, key):
    orig_text = []
    for i in range ( len (cipher_text)):
        x = ( ord (cipher_text[i]) -
             ord (key[i]) + 26 ) % 26
        x + = ord ( 'A' )
        orig_text.append( chr (x))
    return ("" . join(orig_text))
    
# Driver code
 if __name__ = = "__main__" :
    string = "GEEKSFORGEEKS"
    keyword = "AYUSH"
    key = generateKey(string, keyword)
    cipher_text = cipherText(string,key)
    print ( "Ciphertext :" , cipher_text)
    print ( "Original/Decrypted Text :" ,
           originalText(cipher_text, key))
 # This code is contributed
 # by Pratik Somwanshi

C #

 // C# code to implement Vigenere Cipher
 using System;
    
class GFG
 {
 // This function generates the key in
 // a cyclic manner until it's length isi'nt
 // equal to the length of original text
 static String generateKey(String str, String key)
 {
    int x = str.Length; 
    for ( int i = 0; ; i++)
    {
        if (x == i)
            i = 0;
        if (key.Length == str.Length)
            break ;
        key+=(key[i]);
    }
    key; return
 }
 // This function returns the encrypted text
 // generated with the help of the key
 static String cipherText(String str, String key)
 {
    String cipher_text= "" ; 
    for ( int i = 0; i < str.Length; i++)
    {
        // converting in range 0-25
        int x = (str[i] + key[i]) %26; 
        // convert into alphabets(ASCII)
        x += 'A' ; 
        cipher_text+=( char )(x);
    }
    return cipher_text;
 }
 // This function decrypts the encrypted text
 // and returns the original text
 static String originalText(String cipher_text, String key)
 {
    String orig_text= "" ; 
    for ( int i = 0 ; i < cipher_text.Length &&
                            i < key.Length; i++)
    {
        // converting in range 0-25
        int x = (cipher_text[i] -
                    key[i] + 26) %26;
        // convert into alphabets(ASCII)
        x += 'A' ;
        orig_text+=( char )(x);
    }
    return orig_text;
 }
 // Driver code
 public static void Main(String[] args)
 {
    String str = "GEEKSFORGEEKS" ;
    String keyword = "AYUSH" ; 
    String key = generateKey(str, keyword);
    String cipher_text = cipherText(str, key);
    Console.WriteLine( "Ciphertext : "
        + cipher_text + "
" ); 
    Console.WriteLine( "Original/Decrypted Text : "
        + originalText(cipher_text, key));
    }
 }
 /* This code contributed by PrinciRaj1992 */

Выход

 Зашифрованный текст: GCYCZFMLYLEIM
Исходный / расшифрованный текст: GEEKSFORGEEKS

Выход:

 Зашифрованный текст: GCYCZFMLYLEIM
Исходный / расшифрованный текст: GEEKSFORGEEKS

Ссылка: https://en.wikipedia.org/wiki/Vigen%C3%A8re_cipher
Эта статья предоставлена Аюш Хандури. Если вам нравится GeeksforGeeks, и вы хотели бы внести свой вклад, вы также можете написать статью с помощью provide.geeksforgeeks.org или отправить ее по электронной почте на deposit@geeksforgeeks.org. Посмотрите, как ваша статья появляется на главной странице GeeksforGeeks, и помогите другим гикам.
Пожалуйста, напишите комментарии, если вы обнаружите что-то неправильное, или вы хотите поделиться дополнительной информацией по теме, обсужденной выше.

Technical Scripter

Шифр Виженера

C ++

Джава

Python3

C #

РЕКОМЕНДУЕМЫЕ СТАТЬИ