新學期有一門密碼學課,課上老師布置了一道密碼學題,題目如下:
解密由仿射密碼加密的密文“DBUHU SPANO SMPUS STMIU SBAKN OSMPU SS”
想解密這個密文,首先必須要知道仿射密碼是什么:
仿射密碼是一種代換密碼,加解密公式如下
加密:$C=E([a,b],p)=(ap+b)\ mod\ 26$
解密:$p=D([a,b],C)=((C-b)/a)\ mod\ 26$
很顯然不能靠人力來解密,只好求助於計算機程序,下面是我寫的用Python解密的代碼,輸出結果后要用語言學的知識(肉眼觀察)來辨別哪一個是我們所需要的明文。此外,解密過程涉及到求逆元的過程,需要定義一個函數NI。
1 #encoding:utf-8 2 3 def NI(x,b): #定義求x關於b的逆元的函數NI,其中(NI(x,b)*x) mod b = 1 當x和b互質時求出的逆元唯一 4 i = 1 5 while (x*i)%b != 1: 6 i = i + 1 7 return i 8 9 c = "DBUHU SPANO SMPUS STMIU SBAKN OSMPU SS" 10 C = [] 11 12 #對密文進行預處理並儲存在列表中,儲存形式是對應字母在26個英文字母中的位序 13 for i in c: 14 if i == ' ': 15 C.append(i) 16 else: 17 C.append(ord(i)-65) 18 19 #將加密算法中a可能的取值儲存在列表中 20 a = [3,5,7,9,11,15,17,19,21,23,25] 21 P = [] 22 23 for keyb in range(0,26): 24 for keya in a: 25 ni_a = NI(keya,26) 26 for s in C: 27 if s == ' ': 28 P.append(' ') 29 else: 30 P.append(((s-keyb)*ni_a)%26) #將明文字母對應的位次碼依次加入到明文列表中 31 strP = '' 32 for t in P: 33 if t==' ': 34 strP = strP + ' ' 35 else: 36 strP = strP + chr(t+97) #將明文轉化為字符串並輸出 37 print(strP) 38 P = []
運行文件后依次打印出所有可能的明文。經過尋找,發現如下一行應當是所求的明文。
讀出明文應當為theres no business like show business。