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【Python】ヴィジュネル暗号の実装

2023/05/16に公開

Python

はじめに

ヴィジュネル暗号の実装例（Python）です。

ヴィジュネル暗号とは？

平文のアルファベットのインデックス番号と、鍵のアルファベットのインデックス番号を足し、２６で割った時の余りのインデックス番号に対応するアルファベットに変換する。

平文　（元の文字列）：ABCDXYZ
鍵（暗号化に使う文字列）：MORNING
暗号文（暗号化した文字列）：MPTQFLF

※ 参考図（wikipediaより引用）
スクリーンショット 2023-05-16 19.36.24.png

実装

vigenere_cipher.py

import string

# 大文字での実装
ALPHABET = string.ascii_uppercase

# 元の文字列と同じ長さの文字列を作成する関数
def generate_key(message: str, keyword: str) -> str:
    key = keyword
    remain_length = len(message) - len(keyword)
    for i in range(remain_length):
        key += key[i]
    return key

# 暗号化用の関数
def encrypt(message: str, key: str) -> str:
    result = ""
    # インデックス番号と中身（char）を分けて取得
    for i, char in enumerate(message):
        # 大文字のアルファベット以外のものがある場合、暗号化せずそのまま返す。
        if char not in ALPHABET:
            result += char
            continue

        # 暗号化((元の文字列のインデックス番号 + 鍵の文字列のインデックス番号) % アルファベットの長さ))
        index = (ALPHABET.index(char) + ALPHABET.index(key[i])) % len(ALPHABET)
        result += ALPHABET[index]

        # unicodeのコードポイントを使って実装する場合
        # result += chr((ord(message[i]) + ord(key[i])) %
        #               len(ALPHABET) + ord("A"))

    return result

# 復号化用の関数
def decrypt(cipher_text: str, key: str) -> str:
    result = ""
    for i, char in enumerate(cipher_text):
        # スペース等はスキップする
        if char not in ALPHABET:
            result += char
            continue

        index = (ALPHABET.index(char) -
                 ALPHABET.index(key[i]) + len(ALPHABET)) % len(ALPHABET)
        # 復号化したアルファベットをresultに追加していく
        result += ALPHABET[index]

        # unicodeのコードポイントを使って実装する場合
        # result += chr((ord(cipher_text[i]) - ord(key[i]) +
        #               len(ALPHABET)) % len(ALPHABET) + ord("A"))

    return result

# テスト
if __name__ == "__main__":
    # 元の文字列
    t = "OPERATION STRIX"
    # 元の文字列と同じ長さのキー（文字列）を作成
    k = generate_key(t, "BECKY")
    # print(generate_key("OPERATION STRIX", "BECKY"))
    # 作成したキーを使って暗号化する
    e = encrypt(t, k)
    print("暗号化した文字列：" + e)
    # 復号化する
    d = decrypt(e, k)
    print("復号化した文字列：" + d)

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実装

参考

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