6: 暗号解読に挑戦(II)

暗号化・復号プログラムの作成

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ALPHABET = range(ord('a'), ord('z')) # 英字文字アルファベット

bun = input("Enter a string:") # 入力文字列から改行除法

cc = list(bun.encode("ascii")) # 文字列 → 文字コードの配列

for i, moji in enumerate(bun): # mojiはbunのi文字目を得る (iは0から始まる)

code = cc[i] # その文字のコードを得る

offset = code - ALPHABET[0] # 文字 a との差分

if code in ALPHABET: # 小文字アルファベットなら

print(moji, ": ", code, ", ", offset) # 差分まで表示する

else: # そうでない時は

print(moji, ": ", code) # 差分は表示しない

1. まずは，コピーしてきた復習用の code.py を実行してみよう

暗号化・復号プログラムの作成

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ALPHABET = range(ord('a'), ord('z'))

# enc(秘密鍵 k, 平文 m) = 暗号文 c

def enc(k, m):

hira = list(m.encode("ascii")) # 文字列から文字コードの配列へ変換

ango = [0] * len(hira) # 暗号文（のコード）格納用配列

for i, code in enumerate(hira):

offset = code - ALPHABET[0] # 文字 a からの差分

ango[i] = # 暗号文用のコードの格納

c = bytes(ango).decode("ascii") # コードの配列を文字列に直す

return c

（参考）

使い方

2. これを参考に、caesar.py を完成させよう

k = 3

hirabun = input() # 平文を入力

angobun = enc(k, hirabun) # 暗号文に変換

# TODO: <-- ここを作る

暗号化・復号プログラムの作成

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3. 作った caesar.py の使い方$ python caesar.py Hello, love you!Hhoor, oryh brx!

$ Hello, love you!

m.txt

前もって安全なところで作っておく

$ python caesar.py < m.txtHhoor, oryh brx!

$

??

Terminal 上での使い方

python caesar.py enc 3 < ファイル名

・ 入力データをファイルから読み込む

・ 出力をファイルに書き出す

python caesar.py dec 3 > ファイル名

※ 読み込んで書き出すことも可能

python caesar.py enc 3 < hirabun.txt > angobun.txt

暗号文（例）qxuvnb qjm knnw bnjcnm oxa bxvn qxdab rw brunwln frcq qrbuxwp, cqrw kjlt ldaenm xena j lqnvrlju enbbnu rw fqrlq qnfjb kanfrwp j yjacrldujauh vjuxmxaxdb yaxmdlc. qrb qnjmfjb bdwt dyxw qrb kanjbc, jwm qn uxxtnm oaxv vh yxrwc xo

解読プログラムのアイデア

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qxuvnb qjm knnw bnjcnm oxa bxvn qxdab rw brunwln frcq qrbuxwp, cqrw kjlt ldaenm xena j lqnvrlju enbbnu rw fqrlq qnfjb kanfrwp j yjacrldujauh vjuxmxaxdb yaxmdlc. qrb qnjmfjb bdwt dyxw qrb kanjbc, jwm qn uxxtnm oaxv vh yxrwc xo

n が19回出現で最多

文字の出現頻度(英文)

(source: wikipedia)

一番多く現れる文字が e のはず！

英語の場合

解読：秘密鍵を知らない者が暗号文から平文を得ること

比較的長い英文を暗号化したものを解読したいどうすればよいか？レ

ポー

ト

解読プログラムのアイデア

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qxuvnb qjm knnw bnjcnm oxa bxvn qxdab rw brunwln frcq qrbuxwp, cqrw kjlt ldaenm xena j lqnvrlju enbbnu rw fqrlq qnfjb kanfrwp j yjacrldujauh vjuxmxaxdb yaxmdlc. qrb qnjmfjb bdwt dyxw qrb kanjbc, jwm qn uxxtnm oaxv vh yxrwc xo

頻度配列

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

19

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z

差分

maxj0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z英語の場合

13 - 4 = 9 たけずれた ⇒ k = 9注意！maxj < 4 の時も大丈夫 ?!

1. 頻度配列 hindo を作る．2. 最大頻度の場所 maxj を見つける．3. k = maxj - 4 で求め，dec(k,angobun) で平文を求める．

アイデア

n が19回出現で最多

宿題３について

宿題

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def enc(k, m):

msg = list(m.encode("ascii"))

c = ...return c

##### プログラム本文 #####k = 3hirabun = input("Hirabun:")angobun = enc(k, hirabun)print(angobun)

宿題 (1)

レポート

復号関数も同様にプログラム化しよう

a = list(m.encode("ascii"))

c = bytes(b).decode("ascii")

[0] [1] [2] [3] [4]

T o k y o 文字列（平文）m

84 111 107 121 111文字コートの配列a

84 114 110 98 114文字コートの配列b

T r n b r文字列（暗号文）c

各々+k だけずらす計算

宿題

9

ALPHABET = range(ord('a'), ord('z')) # 英字文字アルファベット

bun = input("Enter a string:") # 入力文字列から改行除法

cc = list(bun.encode("ascii")) # 文字列 → 文字コードの配列

for i, moji in enumerate(bun): # mojiはbunのi文字目を得る (iは0から始まる)

code = cc[i] # その文字のコードを得る

offset = code - ALPHABET[0] # 文字 a との差分

if code in ALPHABET: # 小文字アルファベットなら

print(moji, ": ", code, ", ", offset) # 差分まで表示する

else: # そうでない時は

print(moji, ": ", code) # 差分は表示しない

（参考）