Desafio proposto em aula foi decriptar um criptograma utilizando a Cifra de Hill.
- Confira antes se você já possui o Python 3 e o PIP instalados em sua máquina.
Em seguida:
pip install -r requirements.txt
python3 cypher_hill.py
O criptograma foi:
E a chave de criptografia foi:
[ 1 , 0 , 0 ]
[ 1 , 3 , 1 ]
[ 1 , 2 , 0 ]
Então seguimos o seguinte processo:
- Já que estamos falando de uma Matriz 3x3 devemos dividir nosso criptograma em conjuntos de 3 caracteres, tendo assim:
["S", "Ţ", "Õ"]
["V", "ŝ", "Ø"]
["O", "ƙ", "ó"]
["M", "Ţ", "Ï"]
["E", "Ű", "á"]
- Uma vez que temos nossa matriz de caracteres agrupados, convertemos cada elemento por um valor decimal para que possamos realizar os calculos. Nós utilizamos a função ord() do Python para obter o valor decimal de um char.
decimal_agrouped_cryptogram = [ [ ord(value) for value in line ] for line in agrouped_cryptogram ]- Para realizarmos a decriptação da mensagem precisamos da inversa da nossa matriz chave, para isso utilizamos uma função linalg.env() do numpy .
inverted_key = numpy.linalg.inv(origin_key)- Com a nossa matriz chave inversa realizamos a multiplicação por cada linha da nossa matriz de criptogramas utilizando a função matmutl do numpy e geramos uma lista com os valores calculados.
list_calculated = []
for line in decimal_agrouped_cryptogram:
# Multiplicação da matriz inversa com cada linha do criptograma decimal
list_calculated.append(numpy.matmul(inverted_key, line))- Agora que calculamos os nossos novos valores decimais, precisamos verificar se eles estão dentro do nosso intervalo possivel para conseguir decriptalos em carácteres novamente. Para isso temos uma função verify_value() que verifica se o valor está dentro do intervalo ou seja ser de 0 a 255, tratando o valor caso esteja fora desse intervalo. Com o resultado criamos uma nova matriz com todos os valores normalizados.
matrix_calculated_cryptogram = numpy.array( [ [ verify_value(value, _MOD) for value in line ] for line in list_calculated ])- Com os valores decimais normalizados agora é só correr para o abraço! Ou seja, podemos encontrar os carácteres correspondentes para cada valor decimal. Para conseguir isso, primeiro transformamos a matriz de valores em uma lista unidimensional utilizando a função flatten().astype(numpy.int64).
# Transformamos a matriz em uma lista unidimensional
list_calculated_cryptogram = matrix_calculated_cryptogram.flatten().astype(numpy.int64)- Para transformarmos a lista de valores decimais em carácteres e finalmente vermos a nossa frase decriptada usamos a função nativa do Python chr() que recebe um valor decimal e retorna o seu carácter correspondente. Em seguida para termos uma melhor visualização da frase usamos a função join() para unirmos todos os carácteres da lista em uma unica string e sucesso! Para saber o resultado execute o nosso script e veja! :D
# Convertemos a lista de valores decimais decriptografados em uma lista de carácteres correspondentes
list_char_cryptogram = [ chr(cryptogram) for cryptogram in list_calculated_cryptogram ]
# Convertemos a lista em uma única string ;)
decrypted_message_string = "".join(list_char_cryptogram)