Vigenerova šifra je metoda šifrování abecedního textu. Používá jednoduchou formu polyalfabetická substituce . Polyalfabetická šifra je jakákoli šifra založená na substituci pomocí vícenásobných substitučních abeced. Šifrování původního textu se provádí pomocí Vigenère čtverec nebo Vigenère stůl .
- Tabulka se skládá z abeced napsaných 26krát v různých řádcích, přičemž každá abeceda je cyklicky posunuta doleva ve srovnání s předchozí abecedou odpovídající 26 možným Caesarovy šifry .
- V různých bodech procesu šifrování používá šifra jinou abecedu z jednoho z řádků.
- Abeceda použitá v každém bodě závisí na opakujícím se klíčovém slově.
Příklad:
Input : Plaintext : GEEKSFORGEEKS
Keyword : AYUSH
Output : Ciphertext : GCYCZFMLYLEIM
For generating key the given keyword is repeated
in a circular manner until it matches the length of
the plain text.
The keyword 'AYUSH' generates the key 'AYUSHAYUSHAYU'
The plain text is then encrypted using the process
explained below.
Šifrování:
jarní mrak
První písmeno otevřeného textu G je spárováno s A prvním písmenem klíče. Použijte tedy řádek G a sloupec A Vigenèrova čtverce, jmenovitě G. Podobně pro druhé písmeno otevřeného textu je druhé písmeno klíče použito písmeno na řádku E a sloupec Y je C. Zbytek otevřeného textu je zašifrován podobným způsobem.
Tabulka k šifrování - Geekové
Dešifrování:
Dešifrování se provádí tak, že přejdete na řádek v tabulce odpovídající klíči, kde se najde pozice písmena šifrového textu v tomto řádku a pak se jako prostý text použije označení sloupce. Například v řádku A (z AYUSH) se šifrový text G objeví ve sloupci G, což je první písmeno otevřeného textu. Dále přejdeme na řádek Y (z AYUSH) a najdeme šifrový text C, který se nachází ve sloupci E, takže E je druhé písmeno otevřeného textu.
Další snadná implementace by mohlo být vizualizovat Vigenère algebraicky převodem [A-Z] na čísla [0–25].
Encryption
The plaintext(P) and key(K) are added modulo 26.
Ei = (Pi + Ki) mod 26
Decryption
Di = (Ei - Ki) mod 26
Poznámka: Dioznačuje posun i-tého znaku otevřeného textu. Jako offset A je 0 a of B je 1 a tak dále.
Níže je realizace nápadu.
C++// C++ code to implement Vigenere Cipher #include
// 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)); } return key; } // 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 + 'n'); System.out.println('Original/Decrypted Text : ' + originalText(cipher_text key)); } } // This code has been contributed by 29AjayKumar
def generate_key(msg key): key = list(key) if len(msg) == len(key): return key else: for i in range(len(msg) - len(key)): key.append(key[i % len(key)]) return ''.join(key) def encrypt_vigenere(msg key): encrypted_text = [] key = generate_key(msg key) for i in range(len(msg)): char = msg[i] if char.isupper(): encrypted_char = chr((ord(char) + ord(key[i]) - 2 * ord('A')) % 26 + ord('A')) elif char.islower(): encrypted_char = chr((ord(char) + ord(key[i]) - 2 * ord('a')) % 26 + ord('a')) else: encrypted_char = char encrypted_text.append(encrypted_char) return ''.join(encrypted_text) def decrypt_vigenere(msg key): decrypted_text = [] key = generate_key(msg key) for i in range(len(msg)): char = msg[i] if char.isupper(): decrypted_char = chr((ord(char) - ord(key[i]) + 26) % 26 + ord('A')) elif char.islower(): decrypted_char = chr((ord(char) - ord(key[i]) + 26) % 26 + ord('a')) else: decrypted_char = char decrypted_text.append(decrypted_char) return ''.join(decrypted_text) # Example usage text_to_encrypt = 'Hello World!' key = 'KEY' encrypted_text = encrypt_vigenere(text_to_encrypt key) print(f'Encrypted Text: {encrypted_text}') decrypted_text = decrypt_vigenere(encrypted_text key) print(f'Decrypted Text: {decrypted_text}') #previous code was only support the upper case letters #this code can be apply on both
// 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]); } return key; } // 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'; str = str.ToUpper(); keyword = keyword.ToUpper(); String key = generateKey(str keyword); String cipher_text = cipherText(str key); Console.WriteLine('Ciphertext : ' + cipher_text + 'n'); Console.WriteLine('Original/Decrypted Text : ' + originalText(cipher_text key)); } } /* This code contributed by PrinciRaj1992 */
// JavaScript 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 function generateKey(strkey) { key=key.split(''); if(str.length == key.length) return key.join(''); else { let temp=key.length; for (let i = 0;i<(str.length-temp) ; i++) { key.push(key[i % ((key).length)]) } } return key.join(''); } // This function returns the encrypted text // generated with the help of the key function cipherText(strkey) { let cipher_text=''; for (let i = 0; i < str.length; i++) { // converting in range 0-25 let x = (str[i].charCodeAt(0) + key[i].charCodeAt(0)) %26; // convert into alphabets(ASCII) x += 'A'.charCodeAt(0); cipher_text+=String.fromCharCode(x); } return cipher_text; } // This function decrypts the encrypted text // and returns the original text function originalText(cipher_textkey) { let orig_text=''; for (let i = 0 ; i < cipher_text.length ; i++) { // converting in range 0-25 let x = (cipher_text[i].charCodeAt(0) - key[i].charCodeAt(0) + 26) %26; // convert into alphabets(ASCII) x += 'A'.charCodeAt(0); orig_text+=String.fromCharCode(x); } return orig_text; } // This function will convert the lower // case character to Upper case function LowerToUpper(s) { let str =(s).split(''); for(let i = 0; i < s.length; i++) { if(s[i] == s[i].toLowerCase()) { str[i] = s[i].toUpperCase(); } } s = str.toString(); return s; } // Driver code let str = 'GEEKSFORGEEKS'; let keyword = 'AYUSH'; str = str.toUpperCase(); keyword = keyword.toUpperCase(); let key = generateKey(str keyword); let cipher_text = cipherText(str key); console.log('Ciphertext : ' + cipher_text + '
'); console.log('Original/Decrypted Text : ' + originalText(cipher_text key)+'
');
Výstup
Ciphertext : GCYCZFMLYLEIM Original/Decrypted Text : GEEKSFORGEEKS
Časová složitost: O(n) kde n je délka řetězce (zde str).
Vesmírná složitost :O(n) zde n je délka řetězce (zde str).