Szyfr Condi

O szyfrze

Szyfr Condi to szyfr, który wykorzystuje przesunięcia do szyfrowania kolejnych liter. W celu zaszyfrowania trzeba jedynie podać przesunięcie pierwszego znaku. Każdy następny znak jest szyfrowany na podstawie poprzedniego. W celu zwiększenia bezpieczeństwa danych wykorzystywane jest słowo klucz, które ustala alfabet na podstawie określa się litery po przesunięciu. Podczas szyfrowania zachowywane są wszystkie znaki interpunkcyjne.

Przykład

Alfabet i słowo klucz

Pierwszy etap szyfrowania rozpoczyna się od ustalenia słowa klucza. Przyjmijmy, że taki słowem będzie wyraz "KLUCZ". Należy z niego wybrać wszystkie unikalne pierwsze wystąpienia liter, a następnie dopisać wszystkie litery alfabetu w kolejności alfabetycznej, które nie wystąpiły w słowie klucz. Na koniec należy ponumerować kolejne litery. Wynik tego etap został przedstawiony w tabeli.

Najprotszym sprawdzeniem czy alfabet jest poprawny jest porównanie długości alfabetu powstałego z wybranym np. łacińskim oraz sprawdzenie czy żadna litera się nie powtarza.

Szyfrowanie

Każda kolejna litera jest szyfrowana poprzez przesunięcie jej o tyle pozycji jaką pozycje ma poprzednia litera w szyfrowanym tekście. Jednak pierwsza litera nie ma nic przed sobą, więc potrzebne jest wstępne przesunięcie. Przyjmijmy, że początkowe przesunięcie ma wartość 7. Wtedy kolejne litery są szyfrowane następująco:

Ostatecznie szyfrogram to: "ULRCT QUYKGESFPR".

Deszyfrowanie

Rozszyfrowywanie danych należy tak jak szyfrowanie przeprowadzić od lewej do prawej. W celu rozszyfrowania pierwszej litery należy przesunąć ją o ustalone przesunięcie w lewo. Dopiero pozycja odszyfrowanej litery może posłużyć do odszyfrowania kolejnej litery.

Implementacja

Przedstawiona przykładowa implementacja pozwala na zaszyfrowanie jedynie wielkich liter. Wszystkie pozostałe znaki są traktowane jako interpunkcyjne i są przepisywane na tą samą pozycję w wyniku w której są zapisane w szyfrowanym tekście bez zmian. Program zakłada poprawność danych wejściowych.

Tworzenie alfabetu

Funkcja utworzAlfabet() przyjmuje tylko jeden argument: slowoKluczowe - jest to słowo kluczowe. Zwracanym wynikiem jest alfabet potrzebny do szyfrowania. Dokładane litery są tutaj pobierane z alfabetu łacińskiego.

1. static string utworzAlfabet(string slowoKluczowe) {
2.   string alfabet = "";
3.   for (int i = 0; i < slowoKluczowe.Length; i++) {
4.     if (alfabet.IndexOf(slowoKluczowe[i]) == -1)
5.       alfabet += slowoKluczowe[i];
6.   }
7.   for (int i = 'A'; i <= 'Z'; i++) {
8.     if (alfabet.IndexOf((char)(i)) == -1)
9.       alfabet += (char)(i);
10.   }
11.   return alfabet;
12. }

Szyfrowanie

Przedstawiona funkcja szyfrująca szyfruj() przyjmuje trzy argumenty: tekst - tekst do zaszyfrowania, klucz - słowo klucz na podstawie którego będzie ustalony alfabet oraz przes - liczba oznaczająca przesunięcie pierwszego znaku. Wynikiem działania funkcji jest szyfrogram.

1. static string szyfruj(string tekst, string klucz, int przes) {
2.   string alfabet = utworzAlfabet(klucz);
3.   string wynik = "";
4.   for (int i = 0; i < tekst.Length; i++) {
5.     char c = tekst[i];
6.     if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
7.       int pos = alfabet.IndexOf(c);
8.       wynik += alfabet[(pos + przes) % 26];
9.       przes = pos + 1;
10.     } else {
11.       wynik += c;
12.     }
13.   }
14.   return wynik;
15. }

Deszyfrowanie

Poniższa funkcja deszyfrująca rozszyfruj() przyjmuje trzy argumenty: tekst - szyfrogram do rozszyfrowania, klucz - słowo klucz na podstawie którego będzie ustalony alfabet oraz przes - liczba oznaczająca przesunięcie pierwszego znaku. Wynikiem działania funkcji jest szyfrogram.

1. static string rozszyfruj(string tekst, string klucz, int przes) {
2.   string alfabet = utworzAlfabet(klucz);
3.   string wynik = "";
4.   for (int i = 0; i < tekst.Length; i++) {
5.     char c = tekst[i];
6.     if (c >= 'A' && c <= 'Z') {
7.       int pos = alfabet.IndexOf(c);
8.       wynik += alfabet[(pos - przes + 26) % 26];
9.       przes = alfabet.IndexOf(wynik[i]) + 1;
10.     } else {
11.       wynik += c;
12.     }
13.   }
14.   return wynik;
15. }

Testowanie funkcji

Działanie funkcji można przetestować przy pomocy poniższego fragmentu kodu:

1. static void Main(string[] args) {
2.   Console.WriteLine("Podaj słowo kluczowe:");
3.   string klucz = Console.ReadLine();
4.   Console.WriteLine("Podaj tekst do zaszyfrowania:");
5.   string tekst = Console.ReadLine();
6.   Console.WriteLine("Podaj przesunięcie początkowe:");
7.   int przes = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
8.   string szyfrogram = szyfruj(tekst, klucz, przes);
9.   Console.WriteLine("Szyfrogram to:");
10.   Console.WriteLine(szyfrogram);
11.   string tekstjawny = rozszyfruj(szyfrogram, klucz, przes);
12.   Console.WriteLine("Tekst Jawny to:");
13.   Console.WriteLine(tekstjawny);
14.   Console.ReadKey();
15. }

• Kod źródłowy Implementacja

Zadania

Zadanie 1

W przypadku szyfru Condi każdy następny znak jest szyfrowany na podstawie poprzedniego. Uogólnijmy to do przypadku szyfrowania, gdzie n-ty znak będzie szyfrowany na podstawie znaku na pozycji n - k. Pierwsze k znaków powinno zostać zaszyfrowane przez przesunięcie podane na początku. Napisz funkcje i sprawdź ich działanie.

Przykład

Szyfrują wyrażenie "TAJNA INFORMACJA" przy pomocy słowa klucz "KLUCZ", przesunięcia 7 na podstawie wyrazu o k = 3 pozycji wcześniej otrzymamy szyfrogram:

1. UISVL QANOBZNSDS

• Kod źródłowy Zadanie 1