Python密码学Caesar Cipher凯撒密码算法教程

Ivy

发布时间：2026-10-15 | 3人浏览过

原创

本文详细介绍Python中凯撒密码(Caesar Cipher)的实现原理与代码。凯撒密码是一种简单的替换加密技术，通过固定位移量对纯文本进行加密。文章提供了完整的加密程序实现，并演示了如何通过暴力攻击技术尝试所有可能的解密密钥来破解凯撒密码，帮助读者理解基础密码学算法及其安全性局限。

在上一章节中，我们探讨了反向密码。本章将深入讲解凯撒密码的具体应用。

凯撒密码算法

凯撒密码算法具备以下核心特征：

凯撒密码（Caesar Cipher）是一种操作简便的加密技术。
它属于简单的替换密码类别。
在加密过程中，每个纯文本字母都会被另一个字母替换，且替换的位移量是固定不变的。

下图展示了凯撒密码算法的工作原理：

凯撒密码算法的程序实现代码如下：

def encrypt(text,s):
result = ""
   # transverse the plain text
   for i in range(len(text)):
      char = text[i]
      # Encrypt uppercase characters in plain text
      if (char.isupper()):
         result += chr((ord(char) + s-65) % 26 + 65)
      # Encrypt lowercase characters in plain text
      else:
         result += chr((ord(char) + s - 97) % 26 + 97)
      return result
#check the above function
text = "CEASER CIPHER DEMO"
s = 4
print "Plain Text : " + text
print "Shift pattern : " + str(s)
print "Cipher: " + encrypt(text,s)

运行结果

如图所示，凯撒密码的输出结果如下所示：

算法说明

程序逐个遍历纯文本中的字符。
针对纯文本中的每个字符，根据加密规则进行转换，具体操作取决于文本的加密说明和解密逻辑。
执行上述步骤后，将生成一个新的字符串，即密文。

凯撒密码算法的破解方法

密文可能面临多种攻击方式。其中一种常见手段是暴力攻击，即尝试所有可能的解密密钥。这种方法所需计算量较小，对攻击者而言相对容易实施。

破解凯撒密码算法的程序实现如下：

message = 'GIEWIVrGMTLIVrHIQS' #encrypted message
LETTERS = 'ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ'
for key in range(len(LETTERS)):
   translated = ''
   for symbol in message:
      if symbol in LETTERS:
         num = LETTERS.find(symbol)
         num = num - key
         if num < 0:
            num = num + len(LETTERS)
         translated = translated + LETTERS[num]
      else:
         translated = translated + symbol
print('Hacking key #%s: %s' % (key, translated))

基于前例中加密得到的密文，使用暴力攻击技术尝试所有可能密钥后的输出结果如下：