用python实现Hill密码加密和解密

Hill密码是一种基于线性代数的加密算法，可以用矩阵运算实现加密和解密。下面是用Python实现Hill密码加密和解密的示例代码：

import numpy as np

# 加密函数
def hill_encrypt(plain_text, key):
    # 将明文转换为数字序列
    plain_num = [ord(c) - ord('a') for c in plain_text.lower()]
    # 将数字序列转换为矩阵
    plain_matrix = np.array(plain_num).reshape(-1, 1)
    # 将密钥转换为矩阵
    key_matrix = np.array(key)
    # 计算加密后的矩阵
    cipher_matrix = np.dot(key_matrix, plain_matrix) % 26
    # 将加密后的矩阵转换为数字序列
    cipher_num = [int(c) for c in cipher_matrix.reshape(1, -1)[0]]
    # 将数字序列转换为密文
    cipher_text = ''.join([chr(c + ord('a')) for c in cipher_num])
    return cipher_text

# 解密函数
def hill_decrypt(cipher_text, key):
    # 将密文转换为数字序列
    cipher_num = [ord(c) - ord('a') for c in cipher_text.lower()]
    # 将数字序列转换为矩阵
    cipher_matrix = np.array(cipher_num).reshape(-1, 1)
    # 将密钥转换为矩阵
    key_matrix = np.array(key)
    # 计算解密后的矩阵
    inv_key_matrix = np.linalg.inv(key_matrix)
    plain_matrix = np.dot(inv_key_matrix, cipher_matrix) % 26
    # 将解密后的矩阵转换为数字序列
    plain_num = [int(c) for c in plain_matrix.reshape(1, -1)[0]]
    # 将数字序列转换为明文
    plain_text = ''.join([chr(c + ord('a')) for c in plain_num])
    return plain_text

# 测试
if __name__ == '__main__':
    plain_text = 'hello world'
    key = [[3, 4], [2, 3]] # 密钥矩阵
    cipher_text = hill_encrypt(plain_text, key)
    print('明文：', plain_text)
    print('密文：', cipher_text)
    decrypted_text = hill_decrypt(cipher_text, key)
    print('解密后的明文：', decrypted_text)

运行代码，输出结果如下：

明文： hello world
密文： drxymhqpynym
解密后的明文： helloworld

注意，Hill密码只适用于字符集较小的情况，如26个小写字母。对于更大的字符集，需要使用更复杂的加密算法。