使用Python密码术-仿射密码

介绍

仿射密码是一种古老的密码算法，它使用了一些简单的数学运算来加密消息。使用Python编写仿射密码算法非常容易，因为Python具有一些能够使我们在编写代码时编写和处理数学运算的内置功能和库。在这个指南中，我们将介绍如何使用Python编写仿射密码算法。

什么是仿射密码？

仿射密码是一种替换密码，其中每个字母都由另一个字母替换而成。它基于一个简单的数学公式：E(x) = (ax + b) mod m。其中E代表加密，x代表要加密的字符，a和b是加密密钥，m代表字符集中的字符数量。同样，解密使用的公式是D(x) = a^-1(x - b) mod m，其中a^-1代表a的逆元。

使用Python编写仿射密码

要使用Python编写仿射密码算法，我们只需要一些Python基础知识和Python中的一些内置函数和库。

def affine_cipher(plaintext,a,b):
    """
    加密先加上b再乘以a，然后模26（因为有26个字母）
    """
    plaintext=plaintext.upper()
    ciphertext=''
    for character in plaintext:
        if character.isalpha():
            ciphertext+= chr(((ord(character) - 65) * a + b) % 26 + 65)
        else:
            ciphertext+=character
    return ciphertext

def decrypt(ciphertext,a,b):
    """
    解密，先利用a的逆元乘以去掉b然后模26，最后得到明文
    """
    ciphertext=ciphertext.upper()
    plaintext=''
    for character in ciphertext:
        if character.isalpha():
            plaintext += chr(((ord(character) - 65 - b) * mod_inverse(a, 26)) % 26 + 65)
        else:
            plaintext+=character
    return plaintext

def mod_inverse(a, m):
    """
    获取a模m的逆元
    """
    for x in range(1, m):
        if (a * x) % m == 1:
            return x
    raise ValueError('No mod inverse found')

上面是一个简单的Python实现，affine_cipher函数用于加密，而decrypt函数用于解密。同时我们用mod_inverse函数来获取a的逆元。

总结

在这个指南中，我们介绍了什么是仿射密码，以及如何使用Python编写仿射密码算法。我们提供了一个简单的代码段，用于加密和解密消息。希望您喜欢！