希爾密碼是運(yùn)用基本矩陣論原理的替換密碼,由Lester S. Hill在1929年發(fā)明。
每個(gè)字母當(dāng)作26進(jìn)制數(shù)字:A=0, B=1, C=2… 一串字母當(dāng)成n維向量,跟一個(gè)n×n的矩陣相乘,再將得出的結(jié)果模26。(注意用作加密的矩陣(即密匙)在 必須是可逆的,否則就不可能解碼。只有矩陣的行列式和26互質(zhì),才是可逆的。)
希爾密碼是運(yùn)用基本矩陣論原理的替換密碼,使用一個(gè)m*m的矩陣作為密鑰,此矩陣必須可逆,解密使用逆矩陣解密。
使用numpy庫的矩陣對象,可以十分方便地進(jìn)行矩陣乘法,矩陣求逆和取模等運(yùn)算。
import numpy as np m = 'YOURPINNOISFOURONETWOSIX' #明文 a = np.matrix([[11,2,19],[5,23,25],[20,7,17]]) #密鑰LCTFXZUHR num_m = [] temp = [] count = 1 for i in m: #將明文分為三個(gè)一組 temp.append(ord(i)-ord('A')) if count % 3 == 0: num_m.append(temp) temp = [] count += 1 mat_m = [np.matrix(i).T for i in num_m] #將明文分組轉(zhuǎn)換為向量形式 mat_c = [a * i % 26 for i in mat_m] #得到密文分組的向量形式 num_c = [] temp = [] for i in mat_c: #將密文向量轉(zhuǎn)換為列表形式,且合并到一個(gè)列表 temp = i.tolist() for j in range(3): num_c.append(temp[j][0]) c = [chr(i+ord('A')) for i in num_c] print(''.join(c)) #連接成字符串,輸出密文
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