python实现Playfair密码加密

Playfair密码是一种古老的加密技术，它使用一个5×5的矩阵来加密明文。下面是一个简单的Python实现：

def generate_key_table(key):
    # 生成密钥矩阵
    key = key.replace(" ", "").upper()
    key_table = list(key)
    for i in range(65, 91):
        if chr(i) == 'J':
            continue
        if chr(i) not in key_table:
            key_table.append(chr(i))
    key_table = ''.join(key_table)
    key_matrix = [key_table[i:i+5] for i in range(0, 25, 5)]
    return key_matrix

def message_clean(message):
    # 清理明文中的非字母字符
    message = message.upper()
    message = message.replace(" ", "")
    message = message.replace("J", "I")
    message = ''.join([i for i in message if i.isalpha()])
    return message

def message_pair(message):
    # 将明文分组成成对的字母
    message = message_clean(message)
    message = list(message)
    for i in range(1, len(message), 2):
        if i == len(message)-1:
            message.append('X')
        elif message[i] == message[i-1]:
            message.insert(i, 'X')
    message_pairs = [message[i:i+2] for i in range(0, len(message), 2)]
    return message_pairs

def get_position(key_matrix, letter):
    # 获取字母在密钥矩阵中的位置
    for i, row in enumerate(key_matrix):
        if letter in row:
            return i, row.index(letter)
        
def encrypt(message, key):
    # 加密函数
    key_matrix = generate_key_table(key)
    message_pairs = message_pair(message)
    ciphertext = ''
    for pair in message_pairs:
        r1, c1 = get_position(key_matrix, pair[0])
        r2, c2 = get_position(key_matrix, pair[1])
        if r1 == r2:
            c1 = (c1 + 1) % 5
            c2 = (c2 + 1) % 5
        elif c1 == c2:
            r1 = (r1 + 1) % 5
            r2 = (r2 + 1) % 5
        else:
            c1, c2 = c2, c1
        ciphertext += key_matrix[r1][c1] + key_matrix[r2][c2]
    return ciphertext

这个实现中，首先生成密钥矩阵，然后清理明文，将明文分组成成对的字母，最后进行加密。加密过程中，我们根据明文中每一对字母在密钥矩阵中的位置，采用不同的加密策略来加密这一对字母。最后将加密后的所有字母拼接起来形成密文。