python-恩尼格码密码机实现（csdn）————程序.pdf

【Python 恩尼格码密码机实现】 在二战期间，恩尼格码密码机（Enigma Machine）被德军广泛用于加密通信，确保信息的安全。然而，这种看似牢不可破的加密方式最终被计算机科学的先驱艾伦·图灵等人破解，大大加速了战争的结束。本篇文章将详细介绍如何使用 Python 实现一个简单的恩尼格码加密器。 **加密原理** 恩尼格码密码机的工作基于字母替换，即通过一系列复杂的轮转和换位规则，将明文中的每个字母转换成另一个字母。在基础版本中，我们可以通过创建两个映射表来模拟这个过程。我们需要定义一个标准的26字母表： ```python alphabet = ['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'] ``` 然后，创建两个随机化的映射表，例如： ```python mapping1 = alphabet.copy() random.shuffle(mapping1) mapping2 = alphabet.copy() random.shuffle(mapping2) ``` 接下来，我们可以建立两个映射字典，将每个字母映射到新的位置： ```python dict1 = dict(zip(alphabet, mapping1)) dict2 = dict(zip(alphabet, mapping2)) ``` 对于加密过程，我们使用两个映射表交替对每个字母进行替换。假设原文为 `ABCDE`，我们可以按照以下步骤进行加密： ```python word = "ABCDE" encrypted = "" for char in word: encrypted += dict1[char] encrypted += dict2[char] ``` 在这个简单的示例中，我们只使用了两次映射，实际上，真实的恩尼格码机器会使用更多轮的替换，包括可旋转的转子，以增加安全性。这使得破解变得更加困难，但通过统计分析和数学算法，图灵等人还是成功找到了解决方案。 **Python 实现** 在 Python 中，我们可以创建一个函数来实现恩尼格码的加密和解密： ```python def enigma_cipher(text, dict1, dict2): encrypted = "" for char in text: encrypted += dict1[char] encrypted += dict2[char] return encrypted # 示例 text = "ABCDE" encrypted_text = enigma_cipher(text, dict1, dict2) print(f"加密后: {encrypted_text}") decrypted_text = enigma_cipher(encrypted_text, dict2, dict1) # 使用相反的顺序解密 print(f"解密后: {decrypted_text}") ``` 注意，这个简单的实现并未考虑非字母字符的处理以及原始恩尼格码机的复杂性，如转子的旋转、初始设置等。为了更接近实际的恩尼格码，你需要添加这些额外的功能，使其更加真实和复杂。 **安全性与应用** 虽然这个简单的实现无法达到实际恩尼格码的安全水平，但它可以帮助理解加密的基本原理。在现代密码学中，我们使用更复杂的算法，如AES（高级加密标准）和RSA（公钥加密），它们提供更高的安全性，适应现代数据保护的需求。 通过学习恩尼格码，我们可以了解密码学的历史，同时理解为什么安全通信需要不断进化的加密技术。无论是为了娱乐还是学术研究，实现恩尼格码都是一个有趣的编程练习，它揭示了加密和解密的基本思想。