logo

تنفيذ Affine Cipher

تشفير Affine هو نوع من التشفير البديل أحادي الأبجدية حيث يتم تعيين كل حرف في الأبجدية إلى مكافئه الرقمي المشفر باستخدام وظيفة رياضية بسيطة وتحويله مرة أخرى إلى حرف. الصيغة المستخدمة تعني أن كل حرف يتم تشفيره إلى حرف آخر والعودة مرة أخرى مما يعني أن التشفير هو في الأساس تشفير بديل قياسي مع قاعدة تحكم أي حرف يذهب إلى أي حرف. 
تعتمد العملية برمتها على وحدة العمل m (طول الأبجدية المستخدمة). في التشفير المتقارب، يتم أولاً تعيين أحرف الأبجدية ذات الحجم m إلى الأعداد الصحيحة في النطاق 0 ... m-1. 

يتكون "مفتاح" تشفير Affine من رقمين سنسميهما a وb. تفترض المناقشة التالية استخدام أبجدية مكونة من 26 حرفًا (م = 26). ينبغي اختيار a ليكون أوليًا نسبيًا لـ m (أي يجب ألا يكون له أي عوامل مشتركة مع m). 

قيم التشفير التقاربي' title=



التشفير

ويستخدم الحساب المعياري لتحويل العدد الصحيح الذي يتوافق معه كل حرف نص عادي إلى عدد صحيح آخر يتوافق مع حرف النص المشفر. وظيفة التشفير لحرف واحد هي  

شار إلى عدد صحيح جافا
 E ( x ) = ( a x + b ) mod m modulus m: size of the alphabet a and b: key of the cipher. a must be chosen such that a and m are coprime.

فك التشفير

عند فك تشفير النص المشفر، يجب علينا إجراء الوظائف المعاكسة (أو العكسية) على النص المشفر لاسترداد النص العادي. مرة أخرى، الخطوة الأولى هي تحويل كل حرف من أحرف النص المشفر إلى قيم أعدادها الصحيحة. وظيفة فك التشفير هي  

D ( x ) = a^-1 ( x - b ) mod m a^-1 : modular multiplicative inverse of a modulo m. i.e. it satisfies the equation 1 = a a^-1 mod m .

لإيجاد معكوس الضرب  

نحتاج إلى العثور على الرقم x بحيث يكون: 
إذا وجدنا الرقم x بحيث تكون المعادلة صحيحة فإن x هو معكوس a ونسميه a^-1. أسهل طريقة لحل هذه المعادلة هي البحث في كل رقم من الأرقام من 1 إلى 25 ومعرفة أي منها يحقق المعادلة. 

[gxd] = gcd(am); % we can ignore g and d we dont need them x = mod(xm); 

إذا قمت الآن بضرب x وa وتقليل النتيجة (mod 26) فستحصل على الإجابة 1. تذكر أن هذا مجرد تعريف معكوس، أي إذا كان a*x = 1 (mod 26) فإن x هو معكوس a (و a هو معكوس x)

مثال: 

التشفير تقاربي' title=

تطبيق:

C++
//CPP program to illustrate Affine Cipher #include   using namespace std; //Key values of a and b const int a = 17; const int b = 20; string encryptMessage(string msg) {  ///Cipher Text initially empty  string cipher = '';   for (int i = 0; i < msg.length(); i++)  {  // Avoid space to be encrypted   if(msg[i]!=' ')   /* applying encryption formula ( a x + b ) mod m  {here x is msg[i] and m is 26} and added 'A' to   bring it in range of ascii alphabet[ 65-90 | A-Z ] */  cipher = cipher +   (char) ((((a * (msg[i]-'A') ) + b) % 26) + 'A');  else  //else simply append space character  cipher += msg[i];   }  return cipher; } string decryptCipher(string cipher) {  string msg = '';  int a_inv = 0;  int flag = 0;    //Find a^-1 (the multiplicative inverse of a   //in the group of integers modulo m.)   for (int i = 0; i < 26; i++)  {  flag = (a * i) % 26;    //Check if (a*i)%26 == 1  //then i will be the multiplicative inverse of a  if (flag == 1)  {   a_inv = i;  }  }  for (int i = 0; i < cipher.length(); i++)  {  if(cipher[i]!=' ')  /*Applying decryption formula a^-1 ( x - b ) mod m   {here x is cipher[i] and m is 26} and added 'A'   to bring it in range of ASCII alphabet[ 65-90 | A-Z ] */  msg = msg +   (char) (((a_inv * ((cipher[i]+'A' - b)) % 26)) + 'A');  else  //else simply append space character  msg += cipher[i];   }  return msg; } //Driver Program int main(void) {  string msg = 'AFFINE CIPHER';    //Calling encryption function  string cipherText = encryptMessage(msg);  cout << 'Encrypted Message is : ' << cipherText<<endl;    //Calling Decryption function  cout << 'Decrypted Message is: ' << decryptCipher(cipherText);  return 0; } 
Java
// Java program to illustrate Affine Cipher class GFG  {  // Key values of a and b  static int a = 17;  static int b = 20;  static String encryptMessage(char[] msg)   {  /// Cipher Text initially empty  String cipher = '';  for (int i = 0; i < msg.length; i++)  {  // Avoid space to be encrypted   /* applying encryption formula ( a x + b ) mod m  {here x is msg[i] and m is 26} and added 'A' to   bring it in range of ascii alphabet[ 65-90 | A-Z ] */   if (msg[i] != ' ')   {  cipher = cipher  + (char) ((((a * (msg[i] - 'A')) + b) % 26) + 'A');  } else // else simply append space character  {  cipher += msg[i];  }  }  return cipher;  }  static String decryptCipher(String cipher)   {  String msg = '';  int a_inv = 0;  int flag = 0;  //Find a^-1 (the multiplicative inverse of a   //in the group of integers modulo m.)   for (int i = 0; i < 26; i++)   {  flag = (a * i) % 26;  // Check if (a*i)%26 == 1  // then i will be the multiplicative inverse of a  if (flag == 1)   {  a_inv = i;  }  }  for (int i = 0; i < cipher.length(); i++)   {  /*Applying decryption formula a^-1 ( x - b ) mod m   {here x is cipher[i] and m is 26} and added 'A'   to bring it in range of ASCII alphabet[ 65-90 | A-Z ] */   if (cipher.charAt(i) != ' ')   {  msg = msg + (char) (((a_inv *   ((cipher.charAt(i) + 'A' - b)) % 26)) + 'A');  }   else //else simply append space character  {  msg += cipher.charAt(i);  }  }  return msg;  }  // Driver code  public static void main(String[] args)   {  String msg = 'AFFINE CIPHER';  // Calling encryption function  String cipherText = encryptMessage(msg.toCharArray());  System.out.println('Encrypted Message is : ' + cipherText);  // Calling Decryption function  System.out.println('Decrypted Message is: ' + decryptCipher(cipherText));  } } // This code contributed by Rajput-Ji 
Python
# Implementation of Affine Cipher in Python # Extended Euclidean Algorithm for finding modular inverse # eg: modinv(7 26) = 15 def egcd(a b): xy uv = 01 10 while a != 0: q r = b//a b%a m n = x-u*q y-v*q ba xy uv = ar uv mn gcd = b return gcd x y def modinv(a m): gcd x y = egcd(a m) if gcd != 1: return None # modular inverse does not exist else: return x % m # affine cipher encryption function  # returns the cipher text def affine_encrypt(text key):  '''  C = (a*P + b) % 26  ''' return ''.join([ chr((( key[0]*(ord(t) - ord('A')) + key[1] ) % 26) + ord('A')) for t in text.upper().replace(' ' '') ]) # affine cipher decryption function  # returns original text def affine_decrypt(cipher key):  '''  P = (a^-1 * (C - b)) % 26  ''' return ''.join([ chr((( modinv(key[0] 26)*(ord(c) - ord('A') - key[1])) % 26) + ord('A')) for c in cipher ]) # Driver Code to test the above functions def main(): # declaring text and key text = 'AFFINE CIPHER' key = [17 20] # calling encryption function affine_encrypted_text = affine_encrypt(text key) print('Encrypted Text: {}'.format( affine_encrypted_text )) # calling decryption function print('Decrypted Text: {}'.format ( affine_decrypt(affine_encrypted_text key) )) if __name__ == '__main__': main() # This code is contributed by # Bhushan Borole 
C#
// C# program to illustrate Affine Cipher using System;   class GFG  {  // Key values of a and b  static int a = 17;  static int b = 20;  static String encryptMessage(char[] msg)   {  /// Cipher Text initially empty  String cipher = '';  for (int i = 0; i < msg.Length; i++)  {  // Avoid space to be encrypted   /* applying encryption formula ( a x + b ) mod m  {here x is msg[i] and m is 26} and added 'A' to   bring it in range of ascii alphabet[ 65-90 | A-Z ] */  if (msg[i] != ' ')   {  cipher = cipher  + (char) ((((a * (msg[i] - 'A')) + b) % 26) + 'A');  } else // else simply append space character  {  cipher += msg[i];  }  }  return cipher;  }  static String decryptCipher(String cipher)   {  String msg = '';  int a_inv = 0;  int flag = 0;  //Find a^-1 (the multiplicative inverse of a   //in the group of integers modulo m.)   for (int i = 0; i < 26; i++)   {  flag = (a * i) % 26;  // Check if (a*i)%26 == 1  // then i will be the multiplicative inverse of a  if (flag == 1)   {  a_inv = i;  }  }  for (int i = 0; i < cipher.Length; i++)   {  /*Applying decryption formula a^-1 ( x - b ) mod m   {here x is cipher[i] and m is 26} and added 'A'   to bring it in range of ASCII alphabet[ 65-90 | A-Z ] */  if (cipher[i] != ' ')   {  msg = msg + (char) (((a_inv *   ((cipher[i] + 'A' - b)) % 26)) + 'A');  }   else //else simply append space character  {  msg += cipher[i];  }  }  return msg;  }  // Driver code  public static void Main(String[] args)   {  String msg = 'AFFINE CIPHER';  // Calling encryption function  String cipherText = encryptMessage(msg.ToCharArray());  Console.WriteLine('Encrypted Message is : ' + cipherText);  // Calling Decryption function  Console.WriteLine('Decrypted Message is: ' + decryptCipher(cipherText));  } } /* This code contributed by PrinciRaj1992 */ 
JavaScript
//Javascript program to illustrate Affine Cipher //Key values of a and b let a = 17; let b = 20; function encryptMessage(msg) {  ///Cipher Text initially empty  let cipher = '';   for (let i = 0; i < msg.length; i++)  {  // Avoid space to be encrypted   if(msg[i] !=' ')   /* applying encryption formula ( a x + b ) mod m  {here x is msg[i] and m is 26} and added 'A' to   bring it in range of ascii alphabet[ 65-90 | A-Z ] */  cipher = cipher + String.fromCharCode((((a * (msg[i].charCodeAt(0)-65) ) + b) % 26) + 65);  else  //else simply append space character  cipher += msg[i];   }  return cipher; } function decryptCipher(cipher) {  let msg = '';  let a_inv = 0;  let flag = 0;    //Find a^-1 (the multiplicative inverse of a   //in the group of integers modulo m.)   for (let i = 0; i < 26; i++)  {  flag = (a * i) % 26;    //Check if (a*i)%26 == 1  //then i will be the multiplicative inverse of a  if (flag == 1)  {   a_inv = i;  }  }  for (let i = 0; i < cipher.length; i++)  {  if(cipher[i]!=' ')  /*Applying decryption formula a^-1 ( x - b ) mod m   {here x is cipher[i] and m is 26} and added 'A'   to bring it in range of ASCII alphabet[ 65-90 | A-Z ] */  msg = msg + String.fromCharCode(((a_inv * ((cipher[i].charCodeAt(0)+65 - b)) % 26)) + 65);  else  //else simply append space character  msg += cipher[i];   }  return msg; } //Driver Program let msg = 'AFFINE CIPHER'; //Calling encryption function let cipherText = encryptMessage(msg); console.log('Encrypted Message is : ' + cipherText); //Calling Decryption function console.log('Decrypted Message is: ' + decryptCipher(cipherText)); // The code is contributed by Arushi Jindal.  

الإخراج
Encrypted Message is : UBBAHK CAPJKX Decrypted Message is: AFFINE CIPHER

 

إنشاء اختبار