探索凯撒密码：揭秘加密信息中的奥秘

2024-02-21 10:30:45

凯撒密码的原理

凯撒密码是一种简单的移位加密算法，因古罗马独裁者凯撒而得名。它的基本原理是将明文中的每个字母向右或向左移动一定数量的位置，从而产生加密后的密文。这种移位的数量称为移位数。例如，如果移位数是3，那么字母“A”将被加密为“D”，字母“B”将被加密为“E”，以此类推。

举例：

明文：HELLOWORLD
移位数：3
密文：KHOORZRUOG

凯撒密码的实现

凯撒密码的实现非常简单，可以在各种编程语言中轻松实现。下面以Python语言为例，展示如何使用凯撒密码进行加密和解密：

加密：

def caesar_encrypt(plaintext, shift):
    """
    凯撒密码加密函数

    Args:
        plaintext (str): 明文
        shift (int): 移位数

    Returns:
        str: 密文
    """

    # 将明文转换为大写字母
    plaintext = plaintext.upper()

    # 初始化密文
    ciphertext = ""

    # 遍历明文中的每个字符
    for char in plaintext:
        # 如果当前字符是字母
        if char.isalpha():
            # 计算密文中的字符编码
            char_code = ord(char) + shift

            # 如果字符编码超出Z的范围，则从A开始循环
            if char_code > ord("Z"):
                char_code -= 26

            # 将字符编码转换为字符
            char = chr(char_code)

        # 将字符添加到密文中
        ciphertext += char

    # 返回密文
    return ciphertext


# 示例：加密明文“HELLOWORLD”
plaintext = "HELLOWORLD"
shift = 3
ciphertext = caesar_encrypt(plaintext, shift)

print("加密后的密文：", ciphertext)

解密：

def caesar_decrypt(ciphertext, shift):
    """
    凯撒密码解密函数

    Args:
        ciphertext (str): 密文
        shift (int): 移位数

    Returns:
        str: 明文
    """

    # 将密文转换为大写字母
    ciphertext = ciphertext.upper()

    # 初始化明文
    plaintext = ""

    # 遍历密文中的每个字符
    for char in ciphertext:
        # 如果当前字符是字母
        if char.isalpha():
            # 计算明文中的字符编码
            char_code = ord(char) - shift

            # 如果字符编码低于A的范围，则从Z开始循环
            if char_code < ord("A"):
                char_code += 26

            # 将字符编码转换为字符
            char = chr(char_code)

        # 将字符添加到明文中
        plaintext += char

    # 返回明文
    return plaintext


# 示例：解密密文“KHOORZRUOG”
ciphertext = "KHOORZRUOG"
shift = 3
plaintext = caesar_decrypt(ciphertext, shift)

print("解密后的明文：", plaintext)