利用Python產生加密表和解密表的實現方法
阿新 • • 發佈：2020-01-09
序言：
這是我第一次寫部落格，有不足之處，希望大家指出，謝謝！
這次的題目一共有三個難度，分別是簡單，中等偏下，中等。對於一些剛剛入門的小夥伴來說，比較友好。廢話不多說，直接進入正題。
正文：
簡單難度：
【題目要求】：
實現以《三國演義》為密碼本，對輸入的中文文字進行加密和解密。至於加密方式，最簡單的從0開始，一直往後，有多個字，就最多到多少。
【分析】：
1.知識背景：需要用到檔案的讀寫操作，以及字典和集合的相關知識。
2思路：現將檔案讀取進來，然後對文字進行依次編碼，存入字典中.
【程式碼】：
#------------------------------簡單難度-----------------------------------
def Load_file_easy(path):
#[注]返回值是一個set，不可進行數字索引
file = open(path,'r',encoding='utf8')
Str = file.read()
Str = set(Str)
file.close()
return Str
def Encode_easy(Lstr):
Sstr = list(set(Lstr))
Encode_Dict = {}
for i in range(len(Lstr)):
Encode_Dict[Sstr[i]] = i
return Encode_Dict
def Decode_easy(Encode_dict):
List1 = Encode_dict.keys()
List2 = Encode_dict.values()
Decode_Dict = dict(list(zip(List2,List1)))
return Decode_Dict
path = 'SanGuo.txt'
Str = list(Load_file_easy(path))
Encode_dict = Encode_easy(Str)
Decode_dict = Decode_easy(Encode_dict)
#寫入同級目錄下的檔案中，如果不存在檔案，則會新建立
#(博主的執行環境是：Ubuntu，win系統的小夥伴可能會在檔案末尾加上.txt 啥的,略略略)
with open('easy_degree_Encode_dict','w') as file:
file.write(str(Encode_dict))
with open('easy_degree_Decode_dict','w') as file:
file.write(str(Decode_dict))
中等偏下難度：
【題目要求】：
對《三國演義》的電子文件進行頁的劃分，以400個字為1頁，每頁20行20列，那麼建立每個字對應的八位密碼錶示，其中前1~4位為頁碼，5、6位為行號，7、8位為這一行的第幾列。例如：實：24131209，表示字“實”出現在第2413頁的12行的09列。 利用此方法對中文文字進行加密和解密。
【分析】
和簡單難度相比，就是加密的方式產生了不同，所以簡單難度的框架可以保留。
加密方式：首先要知道這個電子文件有多少頁，可以len(Str)//400,就得到了多少頁(我覺得多一頁少一頁沒啥影響就沒有+1了)，然後就是要對每一個字能正確的得到它的行號和列號，具體方法見程式碼。
【程式碼】：
def Load_file_middle(path):
with open(path,encoding='utf8') as file:
Str = file.read()
return Str
def Encode(Str):
Encode_dict = {}
#得到頁數
for i in range(len(Str)//400):
page = i + 1
temp = Str[(i*400):(400*(i+1))]
page_str = str(page)
page_str = page_str.zfill(4)
#得到行號row和列號col
for j in range(400):
col = str(j)
col = col.zfill(2)
#這裡稍微說一下：比如02是第三列，12是第13列，112是第13列，看看規律就可以了
if int(col[-2])%2 ==0:
col = int(col[-1]) + 1
else:
col = int(col[-1]) + 11
row = str(j//20 +1)
row = row.zfill(2)
col = (str(col)).zfill(2)
#print(page_str,row,col)
Encode_dict[temp[j]] = page_str+row+str(col)
return Encode_dictdef Decode(Encode_dict): List1 = Encode_dict.keys() List2 = Encode_dict.values() Decode_Dict = dict(list(zip(List2,List1))) return Decode_Dict
path = 'SanGuo.txt'
Str = list(Load_file_middle(path))
Encode_dict = Encode(Str)
Decode_dict = Decode(Encode_dict)
with open('middle_low_degree_Encode_dict','w') as file:
file.write(str(Encode_dict))
with open('middle_low_degree_Decode_dict','w') as file:
file.write(str(Decode_dict))
中等難度（只針對英文！）
【題目要求】：現監聽到敵方加密後的密文100篇，但是不知道敵方的加密表，但是知道該密碼錶是由用一個英文字母代替另一個英文字母的方式實現的，現請嘗試破譯該密碼。(注意：只針對英文)
【分析】：
知識背景：需要爬蟲的相關知識
思路：找到每一個字元使用的頻率，明文和密文中頻率出現相近的字元就可以確定為同一個字元，剩下的就和前面的一樣了
【程式碼】：
先把爬蟲的程式碼貼出來：
檔名：Crawler.py
import re
import requests
def Crawler(url):
#url2 = 'https://www.diyifanwen.com/yanjianggao/yingyuyanjianggao/'
response = requests.get(url).content.decode('gbk','ignore')
html = response
#正則表示式
#example_for_2 = re.compile(r'<li><a.*?target="_blank".*?href="(.*?)title=(.*?)>.*?</a></li>')
example_for_1 = re.compile(r'<i class="iTit">\s*<a href="(.*?)" rel="external nofollow" target="_blank">.*?</a>')
resultHref =re.findall(example_for_1,html)
resultHref = list(resultHref)
Fil = []
for each_url in resultHref:
each_url = 'https:' + str(each_url)
#構建正則
exam = re.compile(r'<div class="mainText">\s*(.*?)\s*<!--精彩推薦-->')
response2 = requests.get(each_url).content.decode('gbk','ignore')
html2 = response2
result_eassy = re.findall(exam,html2)
Fil.append(result_eassy)
return str(Fil)
def WriteIntoFile(Fil,path):
#寫入檔案
with open(path,'a') as file:
for i in range(len(Fil)//200):
file.write(Fil[200*i:200*(i+1)])
file.write('\r\n')
if file is not None:
print("success")
def Deleter_Chiness(str):
#刪掉漢字、符號等
result1 = re.sub('[<p> </p> u3000]','',str)
result = ''.join(re.findall(r'[A-Za-z]',result1))
return result
主程式：
import Crawler
#產生一個密文加密表
def Creat_cipher_dict(num=5):
cipher_dict = {}
chri = [chr(i) for i in range(97,123)]
for i in range(26-num):
cipher_dict[chri[i]] = chr(ord(chri[i])+num)
for i in range(num):
cipher_dict[chri[26-num+i]] = chr(ord(chri[i]))
return cipher_dict
def Get_Frequency(Str):
Frequency = [0] * 26
cnt = 0
chri = [chr(i) for i in range(97,123)]
Frequency_dict = {}
for i in range(len(Str)):
Ascii = ord(Str[i]) - 97
# 排除一些還存在的異常字元
if Ascii >= 0 and Ascii <= 25:
Frequency[Ascii] += 1
cnt += 1
Frequency_dict[chr(Ascii+97)] = Frequency[Ascii]
for key in Frequency_dict.keys():
#Frequency[i] = Frequency[i] / cnt
Frequency_dict[key] = Frequency_dict[key]/cnt
Frequency_dict = sorted(Frequency_dict.items(),key = lambda x:x[1],reverse=True)
return dict(Frequency_dict)
def Decode(cipher,org):
Frequency_for_cipher = Get_Frequency(cipher)
Frequency_for_org = Get_Frequency(org)
#print(Frequency_for_org)
#print(Frequency_for_cipher)
Decode_dict = {}
Frequency = list(Frequency_for_org.keys())
i = 0
for key in list(Frequency_for_cipher.keys()):
Decode_dict[key] = Frequency[i]
i +=1
return Decode_dict
def main():
#爬取文章作為提取明文概率的計算文字
for i in range(1,15):
url = 'https://edu.pcbaby.com.cn/resource/yjg/yy/'+'index_'+str(i)+'.html'
try:
Fil = Crawler.Crawler(url)
eassy = Crawler.Deleter_Chiness(Fil)
path = 'eassy_org'
Crawler.WriteIntoFile(path,eassy)
except :
print("爬蟲發生意外！")
path = 'eassy_org'
with open(path) as file:
org = str(file.read().splitlines())
org = org.lower()
#建立一個密文
cipher_dict = Creat_cipher_dict(5)
print(cipher_dict)
#這裡密文我已經爬取好了，存在本地了，爬取過程同上面大同小異
with open('eassy_cipher','r') as file:
Fil2 = str(file.read().splitlines())
Fil2 = Fil2.lower()
cipher = []
for i in range(len(Fil2)):
if ord(Fil2[i])>=97 and ord(Fil2[i])<=123:
cipher.append(cipher_dict[Fil2[i]])
#至此 ，密文產生好了，每一個字母的概率也計算好了，可以說，工作完成了一大半了
Decode_dict = Decode(cipher,org)
print(Decode_dict)
if __name__ == '__main__':
main()
最後還是將結果貼出來給大家看一下：
上面一個字典是我創建出來的加密表，後一個是根據每個字元出現的概率反解出來的加密表，可見二者的相似程度具有很大的相似度。
以上就是本文的全部內容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支援我們。