Introduksjon
Kryptering har lenge vært i bruk i kommunikasjon. Faktisk brukte de det for nesten 4000 år siden!! I tillegg er det artig å sende hemmelige meldinger :-) Før du begynner på denne oppgaven, anbefales det at du har gjort Hemmelige koder først.
Denne oppgaven er en nøtt. Det vil si at du skal finne ut av det meste selv. Sitter du helt fast må du gjerne spørre en CodeMaster.
Kryptering med vigenere-metoden
Vigenere er litt smartere enn krypteringen i Hemmelige koder, men den er ikke så annerledes. I stegene under skal du prøve å forstå vigenere-koden. Det er viktig at du forstår denne koden, ettersom du skal lage nesten lik kode selv.
Python 2
Denne koden fungerer best med python 3. Dersom du har python 2, må du legge en
u foran alle strenger. Altså 'asdf' må skrives slik som dette: u'asdf'.
Lag kommentarer med forklaring
- Les koden under.
- Hva er forskjellig fra Hemmelige koder?
- Hva gjør
alphabet.find? - Hva betyr det at
alphabet.findgir-1som svar? - Legg til kommentarer med
#over/bak hver linjene med din forklaring.
"""Vigenere encoding, by Arve Seljebu(arve@seljebu.no), MIT License, 2014"""
alphabet = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZÆØÅabcdefghijklmnopqrstuvwxyzæøå .,?-_;:+1234567890"'
def vigenere_encode(msg, key):
"""Function that encodes a string with Vigenere cipher. The encrypted
string is returned.
"""
secret = ''
key_length = len(key)
alphabet_length = len(alphabet)
for i, char in enumerate(msg):
msgInt = alphabet.find(char)
encInt = alphabet.find(key[i % key_length])
if msgInt == -1 or encInt == -1:
return ''
encoded = (msgInt + encInt) % alphabet_length
secret += alphabet[encoded]
return secret
message = 'My first computer program was a song called Popcorn written in QBasic. The second computer program I made was a bot made for IRC.'
keyword = 'source'
encrypted = vigenere_encode(message, keyword)
print(encrypted)
Hint
Du kan bruke kommandoen help('funksjonsnavn') i python-terminalen for lese
manualen. Prøv disse:
help('def')help('len')help('vigenere_encode')
Dekryptering
Vi skal nå se på hvordan vi kan dekryptere meldinger. Etterhvert vil vi til og med kunne lese hemmelige meldinger uten å kjenne den hemmelige nøkkelen på forhånd.
Lag vigenere_decode
Lag en funksjon som gjør det motsatte av den over (altså dekrypterer). Koden skal se nesten helt lik ut som over.
- Funksjonen skal ta inn to parametre: en kodet tekst og en nøkkel.
- Den skal dekryptere den kodede teksten med nøkkelen.
- Og returnere den dekrypterte teksten.
- Test at funksjonen fungerer og prøv med dine egne strenger og krypteringsnøkler.
- Kanskje du kan dele nøkkelen og sende den krypterte teksten til en venn?
Cracking
Du skal nå prøve å knekke en kodet streng. Dette er vanskelig, så du må lage en plan først. Strengen er:
q0Ø:;AI"E47FRBQNBG4WNB8B4LQN8ERKC88U8GEN?T6LaNBG4GØ""N6K086HB"Ø8CRHW"+LS79Ø""N29QCLN5WNEBS8GENBG4FØ47a
Hint
- Nøkkelen er seks små bokstaver.
- Språket i setningen er engelsk.
- Finn en metode å sjekke om den dekrypterte strengen er korrekt. For eksempel kan du tenke på hvor mange mellomrom den burde inneholde?
- For å generere mulige nøkler kan du bruke
itertools.product(), prøv for eksempel å se hva du får om du looper overitertools.product('abcd', repeat=2).
Bruk en ordbok
Sålenge vi har brukt engelske ord som nøkler er det mye raskere å knekke krypteringen med en ordbok. En ordbok finner du på alle Linux/Mac/Unix-maskiner under /usr/share/dict. Bruker du Windows, kan du laste ned en slik fil fra internett. Søk på large english vocabulary word lists.
Disse filene inneholder alle ord som finnes i en engelsk ordbok, separert med linjeskift. Finn ut hvordan du kan laste inn ordene fra filen (pass på at du fjerner linjeskiftene) og bruk dem til å dekryptere en ny streng:
t-JO:BK0aM,:CQ+ÆAGW?FJGB0KVCGMQ6SQN"GAIDL-PÅ7954E:7Jr,IÆoCF0M"CQdØVlHD53CÅ;IA2DMG5ØHDØVåL:JQØ439LRBBVEMTBÆ6CF0M"CQNAG8G1V6LÅ8FF4Z
Bruk metodene du laget i oppgaven over for å detektere om vi har funnet riktig
nøkkel. Dersom du kjører scriptet ditt med kommandoen time python3 vigenere.py
kan du se hvor lang tid den bruker.
Premie
Dersom du klarer denne nøtten, spanderer jeg gjerne en sjokolade på deg dersom du deler koden din. Send en epost til arve@seljebu.no :-)