世界热推荐：Go实现凯撒密码加密解密

来源：脚本之家时间：2022-08-02 16:04:55

1 凯撒密码加密

凯撒密码（英语：Caesar cipher），或称凯撒加密、凯撒变换、变换加密，是一种最简单且最广为人知的加密技术。

凯撒密码是一种替换加密技术，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。

例如，当偏移量是 3 的时候，所有的字母 A 将被替换成 D；B 变成E，以此类推。这个加密方法是以罗马共和时期凯撒的名字命名的，据称当年凯撒曾用此方法与其将军们进行联系。

【资料图】

在文本上使用凯撒密码来移动字符。调用 strings.Map方法。

明文字母表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
密文字母表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

设计思想

设置明文和移动步长（秘文）将清晰的文本转换为小写，准备清晰的文本字节切片和密文切片每个明文字符根据位移的步长旋转并存储在密文片中返回密文

2 Go实现

凯撒密码一般以密码形式交付。比如这串代码“exxegoexsrgi”是密码。

通过移动字母，我们可以对消息进行编码。这阻止了随意的窥探。

在 Go 中，我们可以使用 strings.Map方法来实现这一点。

2.1 导入包

import (
    "fmt"
    "strings" // Include string operation related methods
)

2.2 编写 caesar 方法

然后让我们来编写 caesarEn()凯撒密码加密方法。

这会接收一个字符串并返回一个修改过的字符串。

它会移动字符，然后将字符移动到有效范围。

// 凯撒密码加密
func caesarEn(strRaw string, step byte) string {
    //1. 将文本转为小写
    str_raw := strings.ToLower(strRaw)
    //2. 定义步长
    step_move := step
    //3. 将字符串转换为明文字符切片
    str_slice_src := []byte(str_raw)
    fmt.Println("Clear text character slice:", str_slice_src)
    //4. 创建一个密文字符切片
    str_slice_dst := str_slice_src
    //5.循环处理文本切片
    for i := 0; i < len(str_slice_src); i++ {
        //6.如果当前周期的明文特征在位移范围内，请直接添加位移步骤以保存密文字符切片
        if str_slice_src[i] < 123-step_move {
            str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] + step_move
        } else { //7. 如果明文字符超出范围，则加上位移后的步长减去 26
            str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] + step_move - 26
        }
    }
    //8. 输出结果
    fmt.Println("The encryption result is:", step_move, str_slice_dst, string(str_slice_dst))
    return string(str_slice_dst)
}

3 凯撒密码解密

思想：

设置密文和位移步骤准备密文字符切片和明文字符切片每个密文的字符根据位移步长旋转，并存储在明文切片中返回明文

Go 凯撒解密代码：

//2. 凯撒密码解密
func caesarDe(strCipher string, step byte) string {
    //1. 将文本转为小写
    str_cipher := strings.ToLower(strCipher)
    //2. 替代步长
    step_move := step
    //3. 将字符串转换为明文字符切片
    str_slice_src := []byte(str_cipher)
    fmt.Println("Ciphertext character slice:", str_slice_src)
    //4. 创建一个密文字符切片
    str_slice_dst := str_slice_src
    //5. 循环处理字符文本切片
    for i := 0; i < len(str_slice_src); i++ {
        //6. 如果当前周期的明文特征在位移范围内，请直接添加位移步骤以保存密文字符切片
        if str_slice_src[i] >= 97+step_move {
            str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] - step_move
        } else { //7. 如果明文字符超出范围，则加上 26 减去位移后的步长
            str_slice_dst[i] = str_slice_src[i] + 26 - step_move
        }
    }
    //8. Output results
    fmt.Println("The decryption result is:", step_move, str_slice_dst, string(str_slice_dst))
    return string(str_slice_dst)
}

4 其他实现

package main
import (
	"errors"
	"fmt"
	"reflect"
	"regexp"
)
var TBL = []rune("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz")
var CLUES = []string{"this", "the", "that"}
var (
	ErrLength = errors.New("invalid length")
	ErrChar = errors.New("invalid char")
	ErrNoClue = errors.New("no clue word")
	ErrShift = errors.New("invalid shift value")
)
func Encrypt(in string, sh int) (enc string, err error) {
	err = assert(in)
	if sh < 0 {
		err = ErrShift
	}
	if err != nil {
		return
	}
	enc = shift(in, sh)
	return
}
func Decrypt(in string) (dec string, sh int, err error) {
	err = assert(in)
	if err != nil {
		return
	}
	var hit bool = false 
	subin := subStr(in)
	for i := 0; i < len(CLUES); i++ {
    subclue := subStr(CLUES[i])
		for j := 0; j < len(subin)-len(subclue)+1; j++ {
			if reflect.DeepEqual(subin[j:j+1], subclue[0:len(subclue)-1]) {
				sh = subtract([]rune(in)[j], []rune(CLUES[i])[0])
				hit = true
				break
			}
		}
	}
	if !hit {
		err = ErrNoClue
		return
	}
	dec = shift(in, -sh)
	return
}
func assert(in string) (err error) {
	if regexp.MustCompile(`[^a-z. \r\n]`).MatchString(in) {
		err = ErrChar
	} else if len(in) > 80 {
		err = ErrLength
	}
	return
}
func shift(in string, sh int) (out string) {
	for _, v := range in {
		if v == "." || v == " " || v == "\r" || v == "\n" {
			out += string(v)
			continue
		}
		i := indexOf(TBL, v)
		len := len(TBL)
		var ii int = (i + sh) % len
		if ii < 0 {
			ii += len
		}
		if ii > len {
			ii -= len
		}
		out += string(TBL[ii])
	}
	return
}
func subtract(left rune, right rune) (out int) {
	l := indexOf(TBL, left)
	r := indexOf(TBL, right)
	out = l - r
	if out < 0 {
		out += len(TBL)
	}
	return
}
func subStr(in string) []int { 
	subin := make([]int, 0, 79) 
	for i := range in {
		if i > len(in)-2 {
			break
		}
		subin = append(subin, subtract([]rune(in)[i], []rune(in)[i+1]))
	}
	// return
	return subin
}
func indexOf(target []rune, searchChar rune) int {
	for i, v := range target {
		if v == searchChar {
			return i
		}
	}
	return -1
}
func main() {
	in := "xlmw mw xli tmgxyvi xlex m xsso mr xli xvmt."
	fmt.Printf("in : "%s"\n", in)
	out, sh, err := Decrypt(in)
	fmt.Printf("out: "%s"\n", out)
	fmt.Printf("sh : %d\n", sh)
	fmt.Printf("err: %v\n", err)
}

5 测试

package main
import (
	"fmt"
	"strings"
)
func caesar(r rune, shift int) rune {
	// Shift character by specified number of places.
	// ... If beyond range, shift backward or forward.
	s := int(r) + shift
	if s > "z" {
		return rune(s - 26)
	} else if s < "a" {
		return rune(s + 26)
	}
	return rune(s)
}
func main() {
	value := "test"
	fmt.Println(value)
	// Test the caesar method in a func argument to strings.Map.
	value2 := strings.Map(func(r rune) rune {
		return caesar(r, 18)
	}, value)
	value3 := strings.Map(func(r rune) rune {
		return caesar(r, -18)
	}, value2)
	fmt.Println(value2, value3)
	value4 := strings.Map(func(r rune) rune {
		return caesar(r, 1)
	}, value)
	value5 := strings.Map(func(r rune) rune {
		return caesar(r, -1)
	}, value4)
	fmt.Println(value4, value5)
	value = "exxegoexsrgi"
	result := strings.Map(func(r rune) rune {
		return caesar(r, -4)
	}, value)
	fmt.Println(value, result)
}

运行该程序：