Python凯撒密码_凯赛密码python

目录

一、凯撒密码

历史

概念

二、Python实现凯撒密码

三、测试

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一、凯撒密码

在密码学中，恺撒密码（英语：Caesar cipher），或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。这个加密方法是以罗马共和时期恺撒的名字命名的，当年恺撒曾用此方法与其将军们进行联系。

历史

根据苏维托尼乌斯于公元二世纪写的《恺撒传》中的记载 [4]，恺撒曾用此方法对重要的军事信息进行加密： [1]

如果需要保密，信中便用暗号，也即是改变字母顺序，使局外人无法组成一个单词。如果想要读懂和理解它们的意思，得用第4个字母置换第一个字母，即以D代A，余此类推。

同样，奥古斯都也使用过类似方式，只不过他是把字母向右移动一位，而且末尾不折回。每当他用密语写作时，他都用B代表A，C代表B，其余的字母也依同样的规则；他用A代表Z。

简而言之，就是将真正的信件内容（明文）中的每一个字母用其后的第N个字母代替，转换成一封密信（密文）。这样，即便敌军截住信件，也不知其意。据说，这种加密方法在当时的古罗马颇为流行。这种将字母表中的字母移动一定位置而实现加密的方法，被称为“恺撒移位密码”，简称“恺撒密码”。移动的位数N就是加密和解密的密钥。 [4]

另外，有证据表明，恺撒曾经使用过更为复杂的密码系统：文法学家普罗布斯曾经写过一份独具创新的手稿，研究恺撒书信中包含有秘密信息的字母。

已经无法弄清恺撒密码在当时有多大的效果，但是有理由相信它是安全的。因为恺撒大部分敌人都是目不识丁的，而其余的则可能将这些消息当作是某个未知的外语。即使有某个敌人获取了恺撒的加密信息，根据现有的记载，当时也没有任何技术能够解决这一最基本、最简单的替换密码。现存最早的破解方法记载在公元9世纪阿拉伯的阿尔·肯迪的有关发现频率分析的著作中。 [2]

概念

在密码学中，恺撒密码（英语：Caesar cipher），或称恺撒加密、恺撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技术。它是一种替换加密的技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。这个加密方法是以罗马共和时期恺撒的名字命名的，当年恺撒曾用此方法与其将军们进行联系。

恺撒密码通常被作为其他更复杂的加密方法中的一个步骤，例如维吉尼亚密码。恺撒密码还在现代的ROT13系统中被应用。但是和所有的利用字母表进行替换的加密技术一样，恺撒密码非常容易被破解，而且在实际应用中也无法保证通信安全。

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二、Python实现凯撒密码

def caesar_encrypt(text, key):
    result = ""
    for char in text:
        if char.isalpha():
            start = ord('a') if char.islower() else ord('A')
            result += chr((ord(char) - start + key) % 26 + start)
        elif char.isnumeric():
            result += chr((int(char) + key) % 10 + ord('0'))
        else:
            result += chr((ord(char) + key) % 128)
    return result
 
def caesar_decrypt(text, key):
    return caesar_encrypt(text, -key)
 
def get_valid_key():
    while True:
        key_input = input("请输入密钥: ")
        try:
            key = int(key_input)
            return key
        except ValueError:
            try:
                key = sum(ord(char) for char in key_input)
                return key
            except TypeError:
                print("无效的密钥，请重新输入一个整数或包含字母的字符串。")
 
def main():
    text = input("请输入明文或者密文: ")
    key = get_valid_key()
 
    encrypt_or_decrypt = input("请选择加密(E)或解密(D): ")
 
    if encrypt_or_decrypt.upper() == 'E':
        result = caesar_encrypt(text, key)
        print("\n加密结果:", result)
    elif encrypt_or_decrypt.upper() == 'D':
        result = caesar_decrypt(text, key)
        print("\n解密结果:", result)
    else:
        print("无效的选择，请输入 'E' 或 'D'.")
 
    input("按下回车键退出程序")
 
if __name__ == "__main__":
    main()

caesar_encrypt(text, key) 函数用于加密文本。它遍历输入文本中的每个字符，根据字符的类型进行不同的处理

caesar_decrypt(text, key) 函数用于解密文本，实际上是调用了 caesar_encrypt 函数，传入负的偏移量（-key）。

get_valid_key() 函数用于获取有效的加密/解密密钥。它通过循环等待用户输入，尝试将输入解释为整数。如果输入无效，则尝试将字符的 ASCII 码之和作为密钥。如果依然无效，则要求用户重新输入。

main() 函数是程序的主要入口。它首先获取用户输入的明文或密文，然后调用 get_valid_key() 获取有效的密钥。接着，用户被要求选择加密（E）或解密（D）。根据选择，调用相应的加密或解密函数，并输出结果。

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三、测试

：​​凯撒密码百度百科