비제네르 암호(Vigenère Cipher)는 알파벳 텍스트를 암호화하는 다중 치환(polyalphabetic substitution) 방식의 암호 기법입니다. 이 방식에서는 A부터 Z까지의 알파벳을 26개의 행으로 배열한 비제네르 암호표(Vigenère Cipher Table)를 사용하여 암호화와 복호화를 수행합니다.
암호화(Encryption)
키(Key): WELCOME
평문(Message): Thisistutorialspoint
먼저 주어진 키를 반복하여 그 길이가 원래 메시지의 길이와 같아질 때까지 확장합니다.
암호화할 때는 메시지의 첫 글자와 키의 첫 글자, 즉 T와 W를 가져옵니다. 그런 다음 비제네르 암호표에서 T행과 W열이 교차하는 지점의 알파벳, 즉 P를 찾습니다.
메시지 텍스트의 나머지 모든 알파벳에 대해 동일한 과정을 반복합니다.
최종적으로 암호화된 메시지는 다음과 같습니다.
암호문(Encrypted Message): PLTUWEXQXZTWMPOTZKBF
암호문은 아래 수식으로 생성할 수 있습니다.
Ei = (Pi + Ki) mod 26
여기서 P는 평문(plain text)이고, K는 키(key)입니다.
복호화(Decryption)
키(Key): WELCOME
암호문(Encrypted Message): PLTUWEXQXZTWMPOTZKBF
생성된 키와 암호문의 첫 번째 알파벳, 즉 P와 W를 가져옵니다. 비제네르 암호표에서 W열에서 P를 찾으면, 해당 행에 대응하는 알파벳이 원래 메시지의 첫 글자인 T가 됩니다.
암호문의 모든 알파벳에 대해 이 과정을 반복하면 됩니다.
원본 메시지(Original Message): Thisistutorialspoint
이 과정은 다음 수식으로 대수적으로 표현할 수 있습니다.
Pi = (Ei – Ki + 26) mod 26
다음은 비제네르 암호를 구현한 C++ 프로그램입니다.
알고리즘(Algorithms)
Begin
Function encryption(string t)
for i = 0, j = 0 to t.length() - 1
char c = t[i]
if (c >= 'a' and c <= 'z')
c = c + 'A' - 'a'
else if (c < 'A' or c > 'Z')
continue
output = output + (c + k[j] ) % 26 + 'A'
j = (j + 1) % k.length()
return output
End
Begin
Function decryption(string t)
for i = 0, j = 0 to t.length() - 1
char c = t[i]
if (c >= 'a' and c <= 'z')
c = c + 'A' - 'a'
else if (c < 'A' or c > 'Z')
continue
output =output + (c - k[j] + 26) % 26 + 'A'
j = (j + 1) % k.length()
return output
End예제 코드(Example)
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Vig {
public:
string k;
Vig(string k) {
for (int i = 0; i < k.size(); ++i) {
if (k[i] >= 'A' && k[i] <= 'Z')
this->k += k[i];
else if (k[i] >= 'a' && k[i] <= 'z')
this->k += k[i] + 'A' - 'a';
}
}
string encryption(string t) {
string output;
for (int i = 0, j = 0; i < t.length(); ++i) {
char c = t[i];
if (c >= 'a' && c <= 'z')
c += 'A' - 'a';
else if (c < 'A' || c > 'Z')
continue;
output += (c + k[j] - 2 * 'A') % 26 + 'A'; //added 'A' to bring it in range of ASCII alphabet [ 65-90 | A-Z ]
j = (j + 1) % k.length();
}
return output;
}
string decryption(string t) {
string output;
for (int i = 0, j = 0; i < t.length(); ++i) {
char c = t[i];
if (c >= 'a' && c <= 'z')
c += 'A' - 'a';
else if (c < 'A' || c > 'Z')
continue;
output += (c - k[j] + 26) % 26 + 'A';//added 'A' to bring it in range of ASCII alphabet [ 65-90 | A-Z ]
j = (j + 1) % k.length();
}
return output;
}
};
int main() {
Vig v("WELCOME");
string ori ="Thisistutorialspoint";
string encrypt = v.encryption(ori);
string decrypt = v.decryption(encrypt);
cout << "Original Message: "<<ori<< endl;
cout << "Encrypted Message: " << encrypt << endl;
cout << "Decrypted Message: " << decrypt << endl;
}실행 결과(Output)
Original Message: Thisistutorialspoint Encrypted Message: PLTUWEXQXZTWMPOTZKBF Decrypted Message: THISISTUTORIALSPOINT