cryptography
Playfair Cipher
Sök…
Introduktion
Det mest kända krypteringscifferet med flera bokstäver är Playfair, som behandlar digram i klartext som enstaka enheter och översätter dessa enheter till chiffertext-digrams. Playfair-algoritmen är baserad på användningen av en 5 x 5 matris med bokstäver konstruerade med ett nyckelord.
Exempel på Playfair-krypteringskryptering tillsammans med krypterings- och dekrypteringsregel
Ett nyckelord är "MONARCHY" då kommer matrisen att se ut
Matrisen konstrueras genom att fylla i bokstäverna i nyckelordet (minus duplikat) från vänster till höger och från topp till botten, och sedan fylla i resten av matrisen med de återstående bokstäverna i alfabetisk ordning. Vanlig text är krypterade två bokstäver åt gången, enligt följande regler:
Ta tecknen i texten (vanlig / chiffer) och skapa en grupp med två tecken. Om antalet tecken i texten är udda lägger du till en fyllnadsbokstav (vanligtvis använder vi 'x').
Text = "HELLO" då skulle det vara grupp som
HE | LL | OXETvå enkla textbokstäver som faller i samma rad i matrisen ersätts var och en av bokstaven till höger, med det första elementet i raden cirkulärt efter det sista. Till exempel är ar krypterat som RM.
Två vanliga textbokstäver som faller i samma kolumn ersätts vardera av bokstaven under, med det övre elementet i kolumnen cirkulärt efter den sista. Till exempel är mu krypterat som CM.
I annat fall ersätts varje vanlig textbokstav i ett par av bokstaven som ligger i sin egen rad och kolumnen som den andra vanlig textbokstaven har. Således blir hs BP och ea blir IM (eller JM, som kodaren önskar).
Nedan följer ett enkelt Java-program som implementerar Playfair Cipher:
import java.util.Scanner;
public class Playfair {
public static void main(String[] args) {
Scanner in=new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter keyword: ");
String key=in.nextLine();
System.out.print("Enter message to encrypt: ");
String msg=in.nextLine();
PFEncryption pfEncryption=new PFEncryption();
pfEncryption.makeArray(key);
msg=pfEncryption.manageMessage(msg);
pfEncryption.doPlayFair(msg, "Encrypt");
String en=pfEncryption.getEncrypted();
System.out.println("Encrypting....\n\nThe encrypted text is: " + en);
System.out.println("=======================================");
pfEncryption.doPlayFair(en, "Decrypt");
System.out.print("\nDecrypting....\n\nThe encrypted text is: " + pfEncryption.getDecrypted());
}
}
class PFEncryption{
private char [][] alphabets= new char[5][5];
private char[] uniqueChar= new char[26];
private String ch="ABCDEFGHIKLMNOPQRSTUVWXYZ";
private String encrypted="";
private String decrypted="";
void makeArray(String keyword){
keyword=keyword.toUpperCase().replace("J","I");
boolean present, terminate=false;
int val=0;
int uniqueLen;
for (int i=0; i<keyword.length(); i++){
present=false;
uniqueLen=0;
if (keyword.charAt(i)!= ' '){
for (int k=0; k<uniqueChar.length; k++){
if (Character.toString(uniqueChar[k])==null){
break;
}
uniqueLen++;
}
for (int j=0; j<uniqueChar.length; j++){
if (keyword.charAt(i)==uniqueChar[j]){
present=true;
}
}
if (!present){
uniqueChar[val]=keyword.charAt(i);
val++;
}
}
ch=ch.replaceAll(Character.toString(keyword.charAt(i)), "");
}
for (int i=0; i<ch.length(); i++){
uniqueChar[val]=ch.charAt(i);
val++;
}
val=0;
for (int i=0; i<5; i++){
for (int j=0; j<5; j++){
alphabets[i][j]=uniqueChar[val];
val++;
System.out.print(alphabets[i][j] + "\t");
}
System.out.println();
}
}
String manageMessage(String msg){
int val=0;
int len=msg.length()-2;
String newTxt="";
String intermediate="";
while (len>=0){
intermediate=msg.substring(val, val+2);
if (intermediate.charAt(0)==intermediate.charAt(1)){
newTxt=intermediate.charAt(0) + "x" + intermediate.charAt(1);
msg=msg.replaceFirst(intermediate, newTxt);
len++;
}
len-=2;
val+=2;
}
if (msg.length()%2!=0){
msg=msg+'x';
}
return msg.toUpperCase().replaceAll("J","I").replaceAll(" ","");
}
void doPlayFair(String msg, String tag){
int val=0;
while (val<msg.length()){
searchAndEncryptOrDecrypt(msg.substring(val, val + 2), tag);
val+=2;
}
}
void searchAndEncryptOrDecrypt(String doubblyCh, String tag){
char ch1=doubblyCh.charAt(0);
char ch2=doubblyCh.charAt(1);
int row1=0, col1=0, row2=0, col2=0;
for (int i=0; i<5; i++){
for (int j=0; j<5; j++){
if (alphabets[i][j]==ch1){
row1=i;
col1=j;
}else if (alphabets[i][j]==ch2){
row2=i;
col2=j;
}
}
}
if (tag=="Encrypt")
encrypt(row1, col1, row2, col2);
else if(tag=="Decrypt")
decrypt(row1, col1, row2, col2);
}
void encrypt(int row1, int col1, int row2, int col2){
if (row1==row2){
col1=col1+1;
col2=col2+1;
if (col1>4)
col1=0;
if (col2>4)
col2=0;
encrypted+=(Character.toString(alphabets[row1][col1])+Character.toString(alphabets[row1][col2]));
}else if(col1==col2){
row1=row1+1;
row2=row2+1;
if (row1>4)
row1=0;
if (row2>4)
row2=0;
encrypted+=(Character.toString(alphabets[row1][col1])+Character.toString(alphabets[row2][col1]));
}else{
encrypted+=(Character.toString(alphabets[row1][col2])+Character.toString(alphabets[row2][col1]));
}
}
void decrypt(int row1, int col1, int row2, int col2){
if (row1==row2){
col1=col1-1;
col2=col2-1;
if (col1<0)
col1=4;
if (col2<0)
col2=4;
decrypted+=(Character.toString(alphabets[row1][col1])+Character.toString(alphabets[row1][col2]));
}else if(col1==col2){
row1=row1-1;
row2=row2-1;
if (row1<0)
row1=4;
if (row2<0)
row2=4;
decrypted+=(Character.toString(alphabets[row1][col1])+Character.toString(alphabets[row2][col1]));
}else{
decrypted+=(Character.toString(alphabets[row1][col2])+Character.toString(alphabets[row2][col1]));
}
}
String getEncrypted(){
return encrypted;
}
String getDecrypted(){
return decrypted;
}
}