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前言：
hill密码算法我打算简要介绍就好，加密矩阵我用教材上的3*3矩阵，只做了加密，解密没有做，不过我觉得会加密就会解密的~~
一、hill算法原理
hill密码是一种多字母替代密码，由数学学Leste Hill于1929年研制成功。该密码算法取m个连续的明文字母，并用m个密文字母代替，用向量或矩阵表示为(这里取m=3，C和P是长度为3的列向量，K是3*3矩阵)：
即：C＝KP (C为密文，P为明文，K为密钥矩阵)
PS：加密操作要执行模26运算
二、加密规则
加密规则也不难的，就是有个矩阵运算(忘了可以谷哥一下，和线代有关~)
- 对明文进行分组，每3个字母一组，不足则字母Z(我设定的，下面编程也是补Z)
- 进行矩阵运算，对每组字母求密文
举例：
对pay more money进行加密，明文的前3个字母表示为:pay=(15 0 24)T
计算密文的过程:K(15 0 24)T=(375 819 486)Tmod 26=(11 13 18)T=LNS
依此类推，可得密文为LNS HDL EWM TRW
三、编程与思路
思路请看我画的流程图，网址http://processon.com/diagraming/583aff30e4b086d1e7d3b617
源代码
#加密密钥矩阵
K_LIST = [[17, 17, 5],
[21, 18, 21],
[2, 2, 19]] #26个字母列表：方便找出对应下标
ALPHABET = ["A","B","C","D","E","F","G",
"H","I","J","K","L","M","N",
"O","P","Q","R","S","T","U",
"V","W","X","Y","Z"] def get_index(alphabet):
"""
获得字母在字母表中的对应位置(下标)
:param alphabet: 明文字母
:return: 下标
"""
alphabet = alphabet.upper()
return ALPHABET.index(alphabet) def deal_index(list_index):
"""
加密处理C＝KP
:param list_index: 每一组明文字母的下标
:return: 加密后密文的下标
"""
deal_list = [0,0,0]
for i in range(len(K_LIST)):
for j in range(len(K_LIST[i])):
deal_list[i] += list_index[j] * K_LIST[i][j]
deal_list[i] = (deal_list[i] % 26)
return deal_list def get_alphabet(deal_list):
"""
通过字母的下标获得对应字母
:param deal_list: 下标的列表
:return: 返回密文字母列表
"""
cipher_list = []
for i in deal_list:
cipher_list.append(ALPHABET[i])
return cipher_list def encryption(clear_text):
"""
加密时调用的函数
:param clear_text:输入的明文
:return: 加密后的密文
"""
list_clear_text = list(clear_text.strip().replace(" ", ""))
print(list_clear_text)
#明文每3个一组，不足则补充字母Z
for i in range(len(list_clear_text)):
if i % 3 == 0 and i+2 > len(list_clear_text)-1: # 越界，则需在最后一组不足3个补字母Z
if i+1 > len(list_clear_text)-1:
list_clear_text.insert(i + 1, "Z")
list_clear_text.insert(i + 2, "Z")
print(list_clear_text)
cipher_list = [] #用来存入密文
#明文每3个为一组，找出每组在字母表中的位置(用一个列表来保存)
for i in range(len(list_clear_text)):
if i % 3 == 0 and i+2 <= len(list_clear_text)-1:
x = get_index(list_clear_text[i])
y = get_index(list_clear_text[i+1])
z = get_index(list_clear_text[i+2])
list_index = [x, y, z]
print(list_index)
#调用deal_inde函数进行加密 矩阵K与明文P运算得到密文C，即C＝KP
deal_list = deal_index(list_index)
#print(deal_list) #测试用的
part_cipher_list = get_alphabet(deal_list) #返回一组密文
cipher_list.extend(part_cipher_list)
#print(part_cipher_list) #测试用的 print(cipher_list)
return "".join(cipher_list) def decryption():
print("解密未实现...") if __name__ == "__main__":
while True:
choice = input("Please input E for encryption or D for decryption:")
if choice == "E":
clear_text = input("请输入明文:")
print("加密成功！密文:%s" % encryption(clear_text))
if choice == "D":
cipher_text = input("请输入密文:")
decryption()
测试
Please input E for encryption or D for decryption:E
请输入明文:pay more money
['p', 'a', 'y', 'm', 'o', 'r', 'e', 'm', 'o', 'n', 'e', 'y']
['p', 'a', 'y', 'm', 'o', 'r', 'e', 'm', 'o', 'n', 'e', 'y']
[15, 0, 24]
[12, 14, 17]
[4, 12, 14]
[13, 4, 24]
['L', 'N', 'S', 'H', 'D', 'L', 'E', 'W', 'M', 'T', 'R', 'W']
加密成功！密文:LNSHDLEWMTRW
Please input E for encryption or D for decryption:payp
Please input E for encryption or D for decryption:E
请输入明文:payy
['p', 'a', 'y', 'y']
['p', 'a', 'y', 'y', 'Z', 'Z']
[15, 0, 24]
[24, 25, 25]
['L', 'N', 'S', 'W', 'X', 'B']
加密成功！密文:LNSWXB
Please input E for encryption or D for decryption:D
请输入密文:LNSWXB
解密未实现...
Please input E for encryption or D for decryption: