Освоение шифрования с использованием квадрата Полибия на Python

Введение

В этом проекте вы научитесь реализовать алгоритм шифрования Полибия. Квадрат Полибия представляет собой сетку размером 5x5, которая сопоставляет каждую букву английского алфавита паре координат. Шифруя текст с использованием этого метода, вы можете создать закодированное сообщение, которое может быть расшифровано только тем, кто знает квадрат Полибия.

👀 Предварительный просмотр

## Example 1
text = "tynam"; encryption_text = "4454331132"
## Example 2
text = "tynam123"; encryption_text = "4454331132123"
## Example 3
text = "TYnam"; encryption_text = "4454331132"
## Example 4
text = None; encryption_text = None

🎯 Задачи

В этом проекте вы научитесь:

Определять квадрат Полибия
Удалять пробелы и преобразовывать текст в нижний регистр
Обрабатывать пустой или None ввод
Шифровать текст с использованием квадрата Полибия
Возвращать зашифрованный текст

🏆 Достижения

После завершения этого проекта вы сможете:

Понять концепцию алгоритма шифрования Полибия
Реализовать алгоритм шифрования Полибия на Python
Шифровать и расшифровывать текст с использованием квадрата Полибия
Обрабатывать различные сценарии ввода, включая пустой или None ввод

Удалить пробелы и преобразовать в нижний регистр

На этом этапе вы научитесь готовить входной текст к шифрованию, удаляя пробелы и преобразуя все символы в нижний регистр.

Откройте файл polybius.py в вашем редакторе кода.
Добавьте следующий код в функцию polybius_encryption():

## Remove spaces and convert to lowercase
text = text.replace(" ", "").lower()

Это удалит все пробелы во входном тексте и преобразует все символы в нижний регистр.

Обработка пустых или None-значений входных данных

На этом этапе вы научитесь обрабатывать случай, когда входной текст пуст или равен None.

Добавьте следующий код в начало функции polybius_encryption():

if text is None:
    return None

if text == "":
    return None

Это обеспечит возврат None функцией, если входной текст равен None или является пустой строкой.

После завершения этого этапа код будет выглядеть следующим образом:

def polybius_encryption(text: str) -> str:
    if text is None:
        return None

    ## Remove spaces and convert to lowercase
    text = text.replace(" ", "").lower()

    if text == "":
        return None

Настройка квадрата Полибия

На этом этапе вы научитесь определять квадрат Полибия, который представляет собой сетку размером 5x5, содержащую 26 букв английского алфавита.

После предыдущих этапов определите квадрат Полибия в виде списка списков, где каждый вложенный список представляет строку квадрата:

polybius_square = [
    ["a", "b", "c", "d", "e"],
    ["f", "g", "h", "ij", "k"],
    ["l", "m", "n", "o", "p"],
    ["q", "r", "s", "t", "u"],
    ["v", "w", "x", "y", "z"],
]

Этот квадрат Полибия будет использоваться для сопоставления букв входного текста их соответствующим координатам.

Шифрование текста

На этом этапе вы научитесь шифровать входной текст с использованием квадрата Полибия.

После предыдущих этапов добавьте следующий код в функцию polybius_encryption():

encrypted_text = ""

for char in text:
    if char.isalpha():
        for i, row in enumerate(polybius_square):
            for j, ch in enumerate(row):
                if char in ch:
                    encrypted_text += str(i + 1) + str(j + 1)
    else:
        encrypted_text += char

Этот код проходит по каждому символу во входном тексте. Если символ является буквой, он находит соответствующие координаты в квадрате Полибия и добавляет их к строке encrypted_text. Если символ не является буквой, он добавляется в строку encrypted_text без изменений.

Возвращение зашифрованного текста

На этом последнем этапе вы научитесь возвращать зашифрованный текст из функции polybius_encryption().

Добавьте следующую строку в конец функции polybius_encryption():

return encrypted_text

Это обеспечит возврат зашифрованного текста в качестве результата работы функции.

Теперь полная функция polybius_encryption() должна выглядеть следующим образом:

def polybius_encryption(text: str) -> str:
    if text is None:
        return None

    ## Remove spaces and convert to lowercase
    text = text.replace(" ", "").lower()

    if text == "":
        return None

    ## Define the Polybius square
    polybius_square = [
        ["a", "b", "c", "d", "e"],
        ["f", "g", "h", "ij", "k"],
        ["l", "m", "n", "o", "p"],
        ["q", "r", "s", "t", "u"],
        ["v", "w", "x", "y", "z"],
    ]

    encrypted_text = ""

    for char in text:
        if char.isalpha():
            for i, row in enumerate(polybius_square):
                for j, ch in enumerate(row):
                    if char in ch:
                        encrypted_text += str(i + 1) + str(j + 1)
        else:
            encrypted_text += char

    return encrypted_text


if __name__ == "__main__":
    txt = input()
    print(polybius_encryption(txt))

Теперь вы завершили реализацию алгоритма шифрования Полибия. Вы можете протестировать свой код, запустив файл polybius.py и введя текст для шифрования.

Запустите файл polybius.py и введите текст для шифрования.

python3 polybius.py

Посмотрите на вывод зашифрованного текста.

## Example 1
text = "tynam"; encryption_text = "4454331132"
## Example 2
text = "tynam123"; encryption_text = "4454331132123"
## Example 3
text = "TYnam"; encryption_text = "4454331132"
## Example 4
text = None; encryption_text = None

Поздравляем! Вы успешно реализовали алгоритм шифрования Полибия на Python.