python实现维吉尼亚唯密文攻击破译

维吉尼亚密码是一种多表密码，它使用一个密钥和一些表格来加密明文。具体来说，它采用多个字母表，每个字母表都是通过对原始字母表进行移位得到的。密钥是一个字符串，每个字符表示对应字母表的移位数。明文中的每个字符都在对应的字母表中被替换为相同位置的字符。

破解维吉尼亚密码需要确定密钥。一种常见的方法是使用Kasiski检测来确定密钥长度。Kasiski检测是通过查找重复的密文片段来确定密钥长度的。然后可以使用频率分析来破解每个字母表的移位数。

下面是一个Python示例代码，用于破解维吉尼亚密码：

import string

def vigenere_decrypt(ciphertext, key):
    # 初始化字母表
    alphabet = string.ascii_uppercase
    
    # 将密文和密钥转换为大写字母
    ciphertext = ciphertext.upper()
    key = key.upper()
    
    # 计算密钥长度
    key_length = len(key)
    
    # 初始化解密后的明文
    plaintext = ""
    
    # 对密文中的每个字符进行解密
    for i in range(len(ciphertext)):
        # 获取密文字符和对应的密钥字符
        c = ciphertext[i]
        k = key[i % key_length]
        
        # 获取对应的字母表
        shift = alphabet.index(k)
        table = alphabet[shift:] + alphabet[:shift]
        
        # 解密密文字符
        if c in alphabet:
            p = table.index(c)
            plaintext += alphabet[p]
        else:
            plaintext += c
    
    return plaintext

def kasiski_test(ciphertext):
    # 查找重复的密文片段
    repeats = {}
    for i in range(len(ciphertext) - 2):
        substr = ciphertext[i:i+3]
        if substr in repeats:
            repeats[substr].append(i)
        else:
            repeats[substr] = [i]
    
    # 计算重复片段之间的距离
    distances = {}
    for substr, locations in repeats.items():
        if len(locations) > 1:
            distances[substr] = []
            for i in range(len(locations) - 1):
                distance = locations[i+1] - locations[i]
                distances[substr].append(distance)
    
    # 计算可能的密钥长度
    factors = []
    for substr, dists in distances.items():
        for dist in dists:
            for factor in range(2, dist+1):
                if dist % factor == 0:
                    factors.append(factor)
    key_length = max(set(factors), key=factors.count)
    
    return key_length

# 测试代码
ciphertext = "WMTIOMHXTCGMSYWINRWGMSYWMXKIRLRSWYWGIRHHIWGIRGL"
key_length = kasiski_test(ciphertext)
print("Possible key length: {}".format(key_length))

key = ""
for i in range(key_length):
    # 对每个字母表进行频率分析
    freqs = [0] * 26
    for j in range(i, len(ciphertext), key_length):
        c = ciphertext[j]
        if c in string.ascii_uppercase:
            freqs[ord(c) - ord('A')] += 1
    shift = freqs.index(max(freqs)) - ord('E')
    key += chr(shift + ord('A'))

print("Possible key: {}".format(key))

plaintext = vigenere_decrypt(ciphertext, key)
print("Plaintext: {}".format(plaintext))

这个示例代码实现了维吉尼亚密码的破解。它首先使用Kasiski检测来确定密钥长度，然后对每个字母表进行频率分析来确定移位数。最后，它使用确定的密钥来解密密文。注意，这个代码只能处理大写字母的维吉尼亚密码。如果需要处理小写字母或其他字符，需要进行一些修改。