用python实现Enigma机加密过程

Enigma机是一种历史悠久的机械密码机，用于加密和解密信息。使用Python实现Enigma机加密过程需要以下步骤：

1. 定义Enigma机的内部结构，包括转轮、插板、天线和反射器等组件。

2. 实现转轮的旋转功能，以保证每次加密的结果不同。

3. 实现插板功能，用于替换输入字母中的某些字母。

4. 实现天线功能，把插板替换后的字母通过转轮传递到反射器。

5. 实现反射器，用于将传入的字母反弹回转轮。

6. 最后输出加密结果。

下面是一个简单的Python代码示例：

# 定义转子数据
ROTOR_DATA = [
    "EKMFLGDQVZNTOWYHXUSPAIBRCJ",
    "AJDKSIRUXBLHWTMCQGZNPYFVOE",
    "BDFHJLCPRTXVZNYEIWGAKMUSQO",
    "ESOVPZJAYQUIRHXLNFTGKDCMWB",
    "VZBRGITYUPSDNHLXAWMJQOFECK",
]

# 定义反射器数据
REFLECTOR_DATA = "YRUHQSLDPXNGOKMIEBFZCWVJAT"

# 定义Enigma机类
class Enigma:
    def __init__(self, rotors, plugboard):
        self.rotors = rotors
        self.plugboard = plugboard

    def substitute(self, c, data):
        idx = ord(c) - ord('A')
        return data[idx]

    def encrypt(self, text):
        text = text.upper()  # 转换为大写字母

        # 插板处理
        for a, b in self.plugboard.items():
            text = text.replace(a, b)

        # 加密处理
        for rotor in reversed(self.rotors):
            # 转轮旋转
            rotor.rotate()

            # 进行正向变换
            text = rotor.forward(text, self.substitute)

        # 反射器处理
        text = self.substitute(text, REFLECTOR_DATA)

        # 加密处理
        for rotor in self.rotors:
            # 进行反向变换
            text = rotor.backward(text, self.substitute)

        # 插板处理
        for a, b in self.plugboard.items():
            text = text.replace(b, a)

        return text

使用时，可以创建一个Enigma对象并调用encrypt方法进行加密，如下所示：

# 定义转轮对象
rotors = [
    Rotor(ROTOR_DATA[0], 'Q'),
    Rotor(ROTOR_DATA[1], 'E'),
    Rotor(ROTOR_DATA[2], 'V'),
]

# 定义插板数组
plugboard = {
    'A': 'F',
    'B': 'G',
    'C': 'H',
    'D': 'I',
    'J': 'K',
    'E': 'L',
    'M': 'N',
    'O': 'P',
    'Q': 'R',
    'S': 'T',
    'U': 'V',
    'W': 'X',
    'Y': 'Z',
}

# 创建Enigma对象
enigma = Enigma(rotors, plugboard)

# 输入要加密的内容
text = "HELLO WORLD"

# 进行加密
ciphertext = enigma.encrypt(text)

# 输出加密结果
print(ciphertext)