Przejdź do treści

Szyfr Cezara

Szyfr Cezara to jedna z najstarszych znanych technik szyfrowania. Został nazwany na cześć Juliusza Cezara, który rzekomo używał go do szyfrowania swojej prywatnej korespondencji.

Opis działania

  1. Przesunięcie: wybierz liczbę, zwaną przesunięciem (np. 3). Ta liczba określa, o ile miejsc w alfabecie litery będą przesuwane.

  2. Szyfrowanie:

  3. Dla każdej litery w tekście jawnym:

    • Znajdź jej położenie w alfabecie.
    • Dodaj do niego wartość przesunięcia.
    • Jeśli wynik przekroczy długość alfabetu, zacznij od początku (np. dla alfabetu łacińskiego "z" przesunięte o 1 staje się "a").
    • Zastąp literę tekstu jawnego literą z nowym położeniem.

  4. Deszyfrowanie: proces ten jest odwrotny do szyfrowania. Zamiast dodawać wartość przesunięcia, odejmuje się ją od każdej litery w tekście zaszyfrowanym.

Przykład

Załóżmy, że mamy wiadomość "ABC" i przesunięcie 3. Po zastosowaniu szyfru Cezara wiadomość staje się "DEF".

Bezpieczeństwo

Szyfr Cezara jest bardzo prosty i łatwo jest go złamać, nawet bez znajomości klucza. Wystarczy przetestować wszystkie 25 możliwych przesunięć (dla standardowego alfabetu łacińskiego) lub użyć analizy częstotliwości liter. Dlatego szyfr Cezara jest uważany za niebezpieczny i nieodpowiedni dla większości zastosowań w dzisiejszych czasach.

Specyfikacja

Dane

  • jawny/szyfrogram - tekst do zaszyfrowania/odszyfrowania, składający się z małych liter alfabetu angielskiego
  • klucz - liczba naturalna z zakresu \(<0,25>\)

Wynik

  • Zaszyfrowany/odszyfrowany tekst.

Szyfrowanie

Funkcje pomocnicze

  • Pozycja(litera) - zwraca liczbę od \(1\) do \(26\) - pozycję przekazanej jako argument litery w alfabecie angielskim
  • Alfabet(pozycja) - zwraca literę na zadanej pozycji w alfabecie angielskim
  • Długość(tekst) - zwraca długość tekstu

Pseudokod

funkcja SzyfrujCezar(jawny, klucz):
    1. szyfrogram := ""
    2. Dla i := 1 do Długość(jawny), wykonuj:
        3. nowaPozycja := Pozycja(jawny[i]) + klucz
        4. Jeżeli nowaPozycja > 26, to:
            5. nowaPozycja := nowaPozycja - 26
        6. nowaLitera := Alfabet(nowaPozycja)
        7. szyfrogram := szyfrogram + nowaLitera

    8. Zwróć szyfrogram

Deszyfrowanie

Funkcje pomocnicze

  • Pozycja(litera) - zwraca liczbę od \(1\) do \(26\) - pozycję przekazanej jako argument litery w alfabecie angielskim
  • Alfabet(pozycja) - zwraca literę na zadanej pozycji w alfabecie angielskim
  • Długość(tekst) - zwraca długość tekstu

Pseudokod

funkcja DeszyfrujCezar(szyfrogram, klucz):
    1. jawny := ""
    2. Dla i := 1 do Długość(szyfrogram), wykonuj:
        3. nowaPozycja := Pozycja(szyfrogram[i]) - klucz
        4. Jeżeli nowaPozycja < 1, to:
            5. nowaPozycja := 26 + nowaPozycja
        6. nowaLitera := Alfabet(nowaPozycja)
        7. jawny := jawny + nowaLitera

    8. Zwróć jawny

Implementacja

C++

Python