0

0

进行字母频率攻击的单字母替代密码程序

WBOY

WBOY

发布时间:2023-08-28 13:38:31

|

1114人浏览过

|

来源于tutorialspoint

转载

进行字母频率攻击的单字母替代密码程序

The challenge is to display the top five probable plain texts which could be decrypted from the supplied monoalphabetic cypher utilizing the letter frequency attack from a string Str with size K representing the given monoalphabetic cypher.

Let us see what exactly is frequency attack.

频率分析的基础是确信特定的字母和字母组合在任何给定的书面语言部分中以不同的频率出现。此外,事实上,该语言的每个样本在字母分布上都有一个共同的模式。为了更清楚地说明,

英语字母表有26个字母,但并不是所有字母在书面英语中使用频率都相同。某些字母的使用频率是不同的。例如,如果你查看一本书或报纸上的字母,你会注意到字母E、T、A和O在英语单词中出现得非常频繁。然而,英语文本很少使用字母J、X、Q或Z。这个事实可以用来解密维吉尼亚密码的信息。术语"频率分析"就是指这种方法。

Each letter found in the plaintext is substituted with a different letter in a basic substitution cypher, and any given character in its plaintext is perpetually changed to an identical letter in the text of the cypher. A ciphertext message with several repetitions of the letter Y, for instance, would imply to the cryptanalyst that Y stands in for the letter a if every instance of the letter a are converted to the letter X.

示例示例1

Let us take string T,

按照英文字母在英语字母表中的降序连接形成的字符串。

String T=ETAOINSHRDLCUMWFGYPBVKJXQZ”
Given string Str = "SGHR HR SGD BNCD";
Output:
THIS IS THE CODE
FTUE UE FTQ OAPQ
LZAK AK LZW UGVW
PDEO EO PDA YKZA
IWXH XH IWT  RDST

问题陈述

实现一个程序,对单字母替代密码进行字母频率攻击。

Solution Approach

In Order to perform a letter frequency attack on a monoalphabetic substitution cipher, we take the following methodology.

The approach to solve this problem and to perform a letter frequency attack on a monoalphabetic substitution cipher is by applying frequency analysis.

One widely-known technique or a practice of breaking ciphertext is nothing but a frequency analysis. It is founded on research into how often and regular different letters or groupings of letters appear in ciphertexts. A variety of letters or alphabets are used at varying rates across all languages.

For example, take the word "APPLE". The frequency of the letter "A" is 1 since it is occured only one time, similarly the frequency of the letter "L" is 1 and the frequency of the letter "E" is also 1. But the frequency of the letter "P" is 2 since it is repeated two times.

这就是我们找到字母频率的方法。

考虑一下在典型的英文文本中每个字母出现的频率。最常出现的字母是E,其次是T,然后是A,依此类推,如果我们按照从高频到低频的顺序排列这些字母 −

"ETAOINSHRDLCUMWFGYPBVKJXQZ" 是按频率排序的完整字母列表。

Algorithm

在单字母替代密码上执行字母频率攻击的算法如下所示

  • 第一步 − 开始

    Nanonets
    Nanonets

    基于AI的自学习OCR文档处理,自动捕获文档数据

    下载
  • 第二步 - 通过使用频率攻击或分析的方法定义解密单字母替代密码的函数

  • 步骤 3 − 存储最终的 5 个可行的解密明文

  • 第四步 − 存储密文中每个字母的频率

  • 步骤 5 - 遍历字符串 Str

  • 步骤 6 − 迭代一个范围为 [0, 5]

  • Step 7 − Iterate over a range of [0, 26]

  • 第8步 - 定义一个临时字符串"cur",以便逐个或在当前时间创建一个明文

  • Step 9 − Now create the ith plaintext by making use of the calculated shift

  • 第10步 − 将密码的第T个字母向右移动x个位置

  • 第11步 - 将第k个计算出的字母添加到临时字符串cur中

  • Step 12 − Print the output as the generated 5 possible plaintexts.

  • 步骤 13 − 停止

Example: C Program

以下是C程序实现的上述算法,用于对单字母替换密码进行字母频率攻击。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
// Define a function to decrypt given monoalphabetic substitution cipher by implementing the method of frequency analysis or an attack
void printTheString(char Str[], int K){

   // this stores the final 5 feasible plaintext //which are deciphered
   char ptext[5][K+1];
   
   // the frequency of every letter in the
   // cipher text is stored
   int fre[26] = { 0 }; 
   
   // The letter frequency of the cipher text is stored in the order of descendence
   int freSorted[26]; 
   
   // this stores the used alphabet 
   int Used[26] = { 0 }; 
   
   // Traversing the given string named Str
   for (int i = 0; i < K; i++) {
      if (Str[i] != ' ') {
         fre[Str[i] - 'A']++;
      }
   } 
   
   // Copying the array of frequency
   for (int i = 0; i < 26; i++) {
      freSorted[i] = fre[i];
   } 
   
   //by concatenating the english letters in //decreasing frequency in the english alphabet , the string T is //obtained
   char T[] = "ETAOINSHRDLCUMWFGYPBVKJXQZ"; 
   
   // Sorting the array in the order of descendence
   for (int i = 0; i < 26; i++) {
      for (int j = i + 1; j < 26; j++) {
         if (freSorted[j] > freSorted[i]) {
            int temp = freSorted[i];
            freSorted[i] = freSorted[j];
            freSorted[j] = temp;
         }
      }
   } 
   
   // Iterating in the range between [0, 5]
   for (int i = 0; i < 5; i++) {
      int ch = -1; 
      
      // Iterating in the range between [0, 26]
      for (int m = 0; m < 26; m++) { 
         if (freSorted[i] == fre[m] && Used[m] == 0) {
            Used[m] = 1;
            ch = m;
            break;
         }
      }
      if (ch == -1)
         break; 
         
      //  here numerical equivalent of letter is stored ith index of array letter_frequency
      int x = T[i] - 'A'; 
      
      //  now probable shift is calculated in the monoalphabetic cipher
      x = x - ch; 
      
      // defining a temporary string cur to create one plaintext at a time or at the current time
      char cur[K+1]; 
      
      //  ith plaintext is generated by making use of the shift calculated 
      for (int T = 0; T < K; T++) { 
      
         // whitespaces is inserted without any //change
         if (Str[T] == ' ') {
            cur[T] = ' ';
            continue;
         } 
         
         // Shifting the Tth cipher letter by x we get
         int y = Str[T] - 'A';
         y =y+x; 
         if (y < 0)
            y =y+ 26;
         if (y > 25)
            y -=26; 
            
         // Adding the kth calculated letter to the temporary string cur 
         cur[T] = 'A' + y;        
      }
      cur[K] = '\0';
      
      // The ith feasible plaintext is printed
      printf("%s\n", cur);
   }
}
int main(){
   char Str[] = "SGHR HR SGD BNCD";
   int K = strlen(Str);
   printTheString(Str, K);
   return 0;
}

输出

THIS IS THE CODE
FTUE UE FTQ OAPQ
LZAK AK LZW UGVW
PDEO EO PDA YKZA
IWXH XH IWT RDST

结论

Likewise, we can obtain a solution to perform a letter frequency attack on a monoalphabetic substitution cipher.

在本文中,我们解决了获取程序来执行对单字母替换密码进行字母频率攻击的挑战。

在这里提供了C编程代码以及在单字母替换密码上执行字母频率攻击的算法。

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

WorkBuddy
WorkBuddy

腾讯云推出的AI原生桌面智能体工作台

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践
TypeScript类型系统进阶与大型前端项目实践

本专题围绕 TypeScript 在大型前端项目中的应用展开,深入讲解类型系统设计与工程化开发方法。内容包括泛型与高级类型、类型推断机制、声明文件编写、模块化结构设计以及代码规范管理。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建类型安全、结构清晰、易维护的前端工程体系,提高团队协作效率与代码质量。

1

2026.03.13

Python异步编程与Asyncio高并发应用实践
Python异步编程与Asyncio高并发应用实践

本专题围绕 Python 异步编程模型展开,深入讲解 Asyncio 框架的核心原理与应用实践。内容包括事件循环机制、协程任务调度、异步 IO 处理以及并发任务管理策略。通过构建高并发网络请求与异步数据处理案例,帮助开发者掌握 Python 在高并发场景中的高效开发方法,并提升系统资源利用率与整体运行性能。

39

2026.03.12

C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践
C# ASP.NET Core微服务架构与API网关实践

本专题围绕 C# 在现代后端架构中的微服务实践展开,系统讲解基于 ASP.NET Core 构建可扩展服务体系的核心方法。内容涵盖服务拆分策略、RESTful API 设计、服务间通信、API 网关统一入口管理以及服务治理机制。通过真实项目案例,帮助开发者掌握构建高可用微服务系统的关键技术,提高系统的可扩展性与维护效率。

140

2026.03.11

Go高并发任务调度与Goroutine池化实践
Go高并发任务调度与Goroutine池化实践

本专题围绕 Go 语言在高并发任务处理场景中的实践展开,系统讲解 Goroutine 调度模型、Channel 通信机制以及并发控制策略。内容包括任务队列设计、Goroutine 池化管理、资源限制控制以及并发任务的性能优化方法。通过实际案例演示,帮助开发者构建稳定高效的 Go 并发任务处理系统,提高系统在高负载环境下的处理能力与稳定性。

47

2026.03.10

Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践
Kotlin Android模块化架构与组件化开发实践

本专题围绕 Kotlin 在 Android 应用开发中的架构实践展开,重点讲解模块化设计与组件化开发的实现思路。内容包括项目模块拆分策略、公共组件封装、依赖管理优化、路由通信机制以及大型项目的工程化管理方法。通过真实项目案例分析,帮助开发者构建结构清晰、易扩展且维护成本低的 Android 应用架构体系,提升团队协作效率与项目迭代速度。

90

2026.03.09

JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践
JavaScript浏览器渲染机制与前端性能优化实践

本专题围绕 JavaScript 在浏览器中的执行与渲染机制展开,系统讲解 DOM 构建、CSSOM 解析、重排与重绘原理,以及关键渲染路径优化方法。内容涵盖事件循环机制、异步任务调度、资源加载优化、代码拆分与懒加载等性能优化策略。通过真实前端项目案例,帮助开发者理解浏览器底层工作原理,并掌握提升网页加载速度与交互体验的实用技巧。

102

2026.03.06

Rust内存安全机制与所有权模型深度实践
Rust内存安全机制与所有权模型深度实践

本专题围绕 Rust 语言核心特性展开,深入讲解所有权机制、借用规则、生命周期管理以及智能指针等关键概念。通过系统级开发案例,分析内存安全保障原理与零成本抽象优势,并结合并发场景讲解 Send 与 Sync 特性实现机制。帮助开发者真正理解 Rust 的设计哲学,掌握在高性能与安全性并重场景中的工程实践能力。

226

2026.03.05

PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践
PHP高性能API设计与Laravel服务架构实践

本专题围绕 PHP 在现代 Web 后端开发中的高性能实践展开,重点讲解基于 Laravel 框架构建可扩展 API 服务的核心方法。内容涵盖路由与中间件机制、服务容器与依赖注入、接口版本管理、缓存策略设计以及队列异步处理方案。同时结合高并发场景,深入分析性能瓶颈定位与优化思路,帮助开发者构建稳定、高效、易维护的 PHP 后端服务体系。

506

2026.03.04

AI安装教程大全
AI安装教程大全

2026最全AI工具安装教程专题:包含各版本AI绘图、AI视频、智能办公软件的本地化部署手册。全篇零基础友好,附带最新模型下载地址、一键安装脚本及常见报错修复方案。每日更新,收藏这一篇就够了,让AI安装不再报错!

170

2026.03.04

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号