ex_Vigenere.ipynb

Kernel: SageMath (system-wide)

Criptosistema de Vigenère

A = AlphabeticStrings()

k=A("THEFORCE")
C=VigenereCryptosystem(A,len(k))

m=A.encoding("""Master Kenobi, you disappoint me. 
    Yoda holds you in such high esteem. 
    Surely you can do better!""")
M=C.enciphering(k, m)

print m
print M

MASTERKENOBIYOUDISAPPOINTMEYODAHOLDSYOUINSUCHHIGHESTEEMSURELYYOUCANDOBETTER
FHWYSIMIGVFNMFWHBZEUDFKRMTIDCUCLHSHXMFWMGZYHVYKKALWYSVOWNYIQMPQYVHRICSGXMLV

## Ataque al criptosistema de Vigenère

A=AlphabeticStrings()
mensaje="KIEPELUJTBPUIVTVBOYKNLZDTGEAVMKQMVUJGQLETRQBRWFVKSMISBBEXWEIALXXKCYDOVXQLZASAVWKPSQPOVEQMVQBOWEKDBASWPTLBHYAAVLLXABPABBGGWOWNBKWLWEPWMEDBYZKWBASMGEDEQLETRQKFAFGDSNQTQOWECEPMGPSRGTAKVHOLHTWTQTEUFAGEJNLBAGOTXESRHQIPBTLBCZECIGLKSEESBWMMQTLIVDSGRUPATBSGPXQEAAWBGFDEZXOTWFENOYGKMAQMGPAEZTWSLBKTDBAAZXVGCIYOVYMLWAJIALGVZQWRBXEIHMPIWGAVOZPRMLALH"
M=A.encoding(mensaje)

# Funciones:
def encontrar_todos(cadena, subcadena):
    lugares=[]
    inicial=0
    pos=cadena.find(subcadena, inicial)
    while pos != -1 :
        lugares=lugares+[pos]
        inicial=pos+len(subcadena)
        pos=cadena.find(subcadena,inicial)
    return lugares
def diferencias(l):
    if len(l)>1:
        return [l[i]-l[i-1] for i in range(1,len(l))]
    else: 
        return []
def agregar_diferencias_letras(M):
    L=flatten([diferencias(encontrar_todos(str(M),c))
                  for c in "ABCDEFGHIJKLMNOPRSTUVWXYZ"])
    m=max(L)
    return [(i,L.count(i)) for i in range(1,m+1)]
def ordenar_por_frecuencias(l):
    return sorted(l, key=lambda x: x[1])
# digrafos únicos en el mensaje
def digrafos(M):
    return list( set ( [M[i:i+2] for i in range(len(M)-1)]))
def contar_diferencias_digrafos(N):
    M=str(N)
    L=flatten([diferencias(encontrar_todos(M,c))
                  for c in digrafos(M)])
    s=[(p, L.count(p)) for p in list(set(L))]
    return sorted(s , key= lambda x: x[0])
def IC(texto, alfabeto=None):
    """
    Calcula el índice de coincidencia de un texto respecto de un
    alfabeto dado. Por ejemplo, para calcular el IC de un texto
    en español, habría que pasar el argumento
        alfabeto="ABCDEFGHIJKLMN~OPQRSTUVWXYZ"
    Si no se pasa ningún argumento, el alfabeto se define como el
    conjunto de símbolos que aparecen en el texto.

    Ejemplo:

    """
    letras = alfabeto if alfabeto else list(set(texto))

    N = len(letras)
    l = len(texto)
    denominador = 1/float(l*(l-1))
    S = 0
    for c in letras:
        n = texto.count(c)
        S += n*(n-1)
    return N*S*denominador

def romper(s, n):
    """
    Rompe el texto en n tiras.
    """
    return [s[i::n] for i in range(n)]
def partir_cadena(M, n):
    L=[ [] for i in range(n)]
    for i in range(len(M)):
       L[i % n] += str(M[i]) # Convertido a cadena
    return map(lambda x: "".join(x), L)

print M

sM = str(M)
for i in range(2,20):
    print i, mean([IC(r, alfabeto="ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ") for r in romper(sM, i)])

FHWYSIMIGVFNMFWHBZEUDFKRMTIDCUCLHSHXMFWMGZYHVYKKALWYSVOWNYIQMPQYVHRICSGXMLV
2 1.23281175913
3 1.96444444444
4 1.43326453388
5 1.04
6 2.60606060606
7 0.840404040404
8 1.49861111111
9 1.74250440917
10 1.26904761905
11 1.55324675325
12 3.30158730159
13 0.533333333333
14 0.619047619048
15 1.56
16 1.57083333333
17 0.81568627451
18 2.45555555556
19 0.912280701754

A=AlphabeticStrings()
S=ShiftCryptosystem(A)
def candidatos(sub_strings):
    L=[]
    LL=[]
    for C in sub_strings:
        L += [S.brute_force(S.encoding( C ), ranking="chisquare")[ :3 ] ]
    for h in L:
        LL+=[map( lambda x: A.gens()[x[0]], h)]
    return LL
C=candidatos(partir_cadena(M,8))
C

[[T, Z, U],
 [H, L, S],
 [E, D, A],
 [F, W, M],
 [Z, K, O],
 [R, N, O],
 [I, O, S],
 [E, T, F]]

V=VigenereCryptosystem(A,8)
V.deciphering(A('TOMWAITS'),A(M))

RUSTEDBRANDYINADIAMONDGLASSEVERYTHINGISMADEFROMDREAMSTIMEISMADEFROMHONEYSLOWANDSWEETONLYTHEFOOLSKNOWWHATITMEANSTEMPTATIONICANTRESISTWELLIKNOWTHATSSHEISMADEOFSMOKEBUTIVELOSTMYWAYSHEKNOWSTHATIAMBROKEBUTIMUSTPLAYTEMPTATIONICANTRESISTDUTCHPINKANDITALIANBLUESHEISTHEREWAITINGFORYOUMYWILLHASDISAPPEAREDNOWCONFUSIONISSOCLEARTEMPTATIONICANTRESIST