Go 语言入门很简单：Go 实现凯撒密码

在文本上使用凯撒密码来移动字符。调用 strings.Map 方法。

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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。

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：

test
lwkl test
uftu test
exxegoexsrgi attackatonce

6.总结

本文简单介绍了一个有意思的密码学中的凯撒密码，该算法是一种替换加密技术，并在 Go 代码中实现了该算法的加密和解密过程。

当前题目：Go 语言入门很简单：Go 实现凯撒密码
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