Add files via upload

lab1/caesar.py

@@ -0,0 +1,29 @@
+def encrypt(plaintext: str, shift: int) -> str:
+    """
+    Функция encrypt возвращает входную строку plaintext,
+    зашифрованную шифром Цезаря на входной сдвиг shift
+    по ascii-кодам отдельных символов строки
+    """
+    total_symbols = 126 - 31
+    output = ''
+
+    interval_begin = 32
+    interval_end = 126
+    for symbol in plaintext:
+
+        if interval_begin <= ord(symbol) <= interval_end:
+            output += chr((ord(symbol) - interval_begin + shift) % total_symbols + interval_begin)
+        else:
+            output += symbol
+
+    return output
+
+def decrypt(ciphertext: str, shift: int) -> str:
+    """
+    Функция decrypt возвращает строку ciphertext,
+    расшифрованную шифром Цезаря на входной сдвиг shift
+    по ascii-кодам отдельных символов строки
+    путем вызова функции encrypt со сдвигом  -shift,
+    то есть шифрует на противоположный сдвиг
+    """
+    return encrypt(ciphertext, -shift)

lab1/hack.py

@@ -0,0 +1,69 @@
+import caesar
+import random
+
+
+def error(text: str) -> int:
+    """
+    для каждого символа входной строки сравнивает
+    эталонную процентную частоту использования символа
+    и аналогичную величину для входной строки.
+    """
+
+    # словарь эталонной процентной частоты использования символов с ascii-кодами в отрезке [32,126]
+    # сгенерирован с помощью DeepSeek
+    standart_fraquency = {
+        ' ': 17.1662,
+        'e': 10.2911, 't': 7.9483, 'a': 7.4825, 'o': 7.2201,
+        'n': 6.7703, 'i': 6.3456, 's': 6.1473, 'r': 5.9951,
+        'h': 5.2448, 'l': 4.1253, 'd': 3.7879, 'c': 3.3854,
+        'u': 2.7584, 'm': 2.7055, 'f': 2.4063, 'p': 2.1885,
+        'g': 2.0306, 'w': 1.9541, 'y': 1.8510, 'b': 1.8194,
+        'v': 1.0077, 'k': 0.9678, 'x': 0.1923, 'j': 0.1533,
+        'q': 0.0957, 'z': 0.0776,
+        'E': 0.6492, 'T': 0.5976, 'A': 0.5801, 'O': 0.5043,
+        'N': 0.4920, 'I': 0.4653, 'S': 0.4301, 'R': 0.4200,
+        'H': 0.3853, 'L': 0.3201, 'D': 0.2852, 'C': 0.2725,
+        'U': 0.1901, 'M': 0.1782, 'F': 0.1512, 'P': 0.1403,
+        'G': 0.1252, 'W': 0.1201, 'Y': 0.1152, 'B': 0.1052,
+        'V': 0.0721, 'K': 0.0652, 'X': 0.0452, 'J': 0.0352,
+        'Q': 0.0252, 'Z': 0.0201,
+        ',': 1.2345, '.': 1.1201, '"': 0.8654, "'": 0.7543,
+        '?': 0.4521, '!': 0.3521, ':': 0.2854, ';': 0.2154,
+        '-': 0.1854, '(': 0.1452, ')': 0.1452, '[': 0.0452,
+        ']': 0.0452, '{': 0.0252, '}': 0.0252, '<': 0.0152,
+        '>': 0.0152, '/': 0.1254, '\\': 0.0152, '|': 0.0102,
+        '`': 0.0854, '~': 0.0152, '@': 0.0352, '#': 0.0452,
+        '$': 0.0854, '%': 0.0452, '^': 0.0152, '&': 0.0552,
+        '*': 0.0652, '_': 0.0954, '+': 0.0352, '=': 0.0452,
+        '0': 1.2345, '1': 0.9854, '2': 0.7543, '3': 0.4521,
+        '4': 0.3521, '5': 0.2854, '6': 0.2154, '7': 0.1854,
+        '8': 0.1452, '9': 0.1252
+    }
+
+
+    letters = set(text)
+
+    #анаголичный словарь для входной строки:
+    fraquency = {}
+    for letter in letters:
+        fraquency[letter] = 100 * text.count(letter) / len(text)
+
+    #возвращаем общюю ошибку -- сумму разниц процентов использования для каждого символа
+    return  sum(abs(fraquency[letter] - standart_fraquency[letter]) for letter in letters)
+
+
+def hack(ciphertext: str) -> tuple[str, int]:
+    """
+    перебором всевозможных сдвигов выбирает текст с минимальной ошибкой
+    возвращет полученный текст и сдвиг,минимизирующий ошибку
+    """
+    min_error = float('+inf')
+    interval_begin = 32
+    interval_end = 126
+    for shift in range(interval_end - interval_begin + 1):
+        decrypted_error = error(caesar.decrypt(ciphertext, shift))
+        if decrypted_error < min_error:
+            min_error = decrypted_error
+            answer = (caesar.decrypt(ciphertext, shift), shift)
+
+    return answer

lab1/rsa.py

@@ -0,0 +1,61 @@
+def is_prime(n: int) -> bool:
+    return n >= 2 and all(n % divider !=0 for divider in range(2,int(n**0.5)+1))
+
+def gcd(a: int, b: int) -> int:
+    while b !=0:
+        a, b = b, a % b
+    return a
+
+def multiplicative_inverse(e: int, phi:int) -> int:
+    """
+    ищет натуральное число, которое при умножении на e по модулю phi даёт 1
+    с помощью последовательного перебора натуральных n
+    """
+    assert gcd(e, phi) == 1
+    n = 0
+    while (phi * n + 1) % e != 0:
+        n+=1
+    return (phi * n + 1)//e
+
+    #return pow(e, -1, phi)
+
+def generate_keypair(p: int, q: int) -> tuple[tuple[int, int], tuple[int, int]]:
+    """
+    генерирует открытый и закрытый ключи
+    """
+    n = p * q
+    phi = (p - 1) * (q - 1)
+    e = 2
+    while gcd(e,phi) != 1:
+        e+=1
+    d = multiplicative_inverse(e, phi)
+
+    return ((e, n), (d, n))
+
+def encrypt(public_key: tuple[int, int], text: str) -> list[int]:
+    """
+    шифрует входную строку с помощью закрытого ключа
+    возвращает список зашифрованных ascii-кодов
+    """
+
+    e, n = public_key
+    cipher_list = [None for _ in range(len(text))]
+    for i in range(len(text)):
+        #зашифровывает символ, находя остаток от деления на n его ascii-кода в степени e
+        encrypted_symbol = pow(ord(text[i]), e, n)
+        cipher_list[i] = encrypted_symbol
+    return cipher_list
+
+def decrypt(private_key: tuple[int, int], cipher_list: list[int]) -> str:
+    """
+    дешифрует входную строку с помощью закрытого ключа
+    возвращает список зашифрованных ascii-кодов
+    """
+    d, n = private_key
+    messege = ''
+    for encrypted_symbol in cipher_list:
+        #расшифровывает символ, находя остаток от деления на n его ascii-кода в степени d
+        decrypted_symbol = pow(encrypted_symbol,d,n)
+        messege+= chr(decrypted_symbol)
+    return messege
+

lab1/vigenere.py

@@ -0,0 +1,51 @@
+def encrypt(plaintext: str, keyword: str) -> str:
+    """
+    Функция шифрует входную строку шифром Виженера с помощью ключевого слова
+    """
+    alphabet = sorted(list(set(('qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm'))))
+    assert len(alphabet) == 26
+    a_ascii_code = ord('a')
+    key_numbers = [ord(letter) - a_ascii_code for letter in keyword.lower() if letter in alphabet]
+
+
+    total_symbols = 126 - 31
+    output = ''
+
+    interval_begin = 32
+    interval_end = 126
+    for i in range(len(plaintext)):
+        symbol = plaintext[i]
+        shift =  key_numbers[i % len(key_numbers)]
+
+        if interval_begin <= ord(symbol) <= interval_end:
+            output += chr((ord(symbol) - interval_begin + shift) % total_symbols + interval_begin)
+        else:
+            output += symbol
+
+    return output
+
+def decrypt(ciphertext: str, keyword: str) -> str:
+    """
+    Функция дешифрует входную строку шифром Виженера с помощью ключевого слова
+    [шифрует с противоположным сдвигом]
+    """
+    alphabet = sorted(list(set(('qwertyuiopasdfghjklzxcvbnm'))))
+    assert len(alphabet) == 26
+    a_ascii_code = ord('a')
+    key_numbers = [ord(letter) - a_ascii_code for letter in keyword.lower() if letter in alphabet]
+
+    total_symbols = 126 - 31
+    output = ''
+
+    interval_begin = 32
+    interval_end = 126
+    for i in range(len(ciphertext)):
+        symbol = ciphertext[i]
+        shift = key_numbers[i % len(key_numbers)]
+
+        if interval_begin <= ord(symbol) <= interval_end:
+            output += chr((ord(symbol) - interval_begin - shift) % total_symbols + interval_begin)
+        else:
+            output += symbol
+
+    return output