栅栏加解密是对较短字符串的一种处理方式，给定行数row，根据字符串长度计算出列数column，构成一个方阵。
加密过程：就是按列依次从上到下对明文进行排列，然后按照密钥对各行进行打乱，最后以行顺序从左至右进行合并形成密文。
解密过程：将上述过程进行逆推，对每一行根据密钥的顺序回复到原始的方阵的顺序，并从密文回复原始的方阵，最后按列的顺序从上到下从左至右解密。
具体实现如下：所有实现封装到一个类railfence中，初始化时可以指定列数和密钥，默认列数为2，无密钥。初始化函数如下：
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def __init__(self, row = 2, mask = none): if row < 2: raise valueerror(u'not acceptable row number or mask value') self.row = row if mask != none and not isinstance(mask, (types.stringtype, types.unicodetype)): raise valueerror(u'not acceptable mask value') self.mask = mask self.length = 0 self.column = 0 |
加密过程，可以选择是否去除空白字符。首先是类型检查，列数计算等工作，核心是通过计算的参数得到gird这个二维列表表示的方阵，也是栅栏加密的核心。具体实现如下：
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def encrypt(self, src, nowhitespace = false): if not isinstance(src, (types.stringtype, types.unicodetype)): raise typeerror(u'encryption src text is not string') if nowhitespace: self.nowhitespace = '' for i in src: if i in string.whitespace: continue self.nowhitespace += i else: self.nowhitespace = src self.length = len(self.nowhitespace) self.column = int(math.ceil(self.length / self.row)) try: self.__check() except exception, msg: print msg #get mask order self.__getorder() grid = [[] for i in range(self.row)] for c in range(self.column): endindex = (c + 1) * self.row if endindex > self.length: endindex = self.length r = self.nowhitespace[c * self.row : endindex] for i,j in enumerate(r): if self.mask != none and len(self.order) > 0: grid[self.order[i]].append(j) else: grid[i].append(j) return ''.join([''.join(l) for l in grid]) |
其中主要的方法是按照列数遍历，每次从明文中取列数个数的字符串保存在遍历 r 中，其中需要处理最后一列的结束下标是否超过字符串长度。然后将这一列字符串依次按照顺序加入到方阵grid的各列对应位置。
解密过程复杂一些，因为有密钥对顺序的打乱，需要先恢复打乱的各行的顺序，得到之前的方阵之后，再按照列的顺序依次连接字符串得到解密后的字符串。具体实现如下：
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def decrypt(self, dst): if not isinstance(dst, (types.stringtype, types.unicodetype)): raise typeerror(u'decryption dst text is not string') self.length = len(dst) self.column = int(math.ceil(self.length / self.row)) try: self.__check() except exception, msg: print msg #get mask order self.__getorder() grid = [[] for i in range(self.row)] space = self.row * self.column - self.length ns = self.row - space preve = 0 for i in range(self.row): if self.mask != none: s = preve o = 0 for x,y in enumerate(self.order): if i == y: o = x break if o < ns: e = s + self.column else: e = s + (self.column - 1) r = dst[s : e] preve = e grid[o] = list(r) else: startindex = 0 endindex = 0 if i < self.row - space: startindex = i * self.column endindex = startindex + self.column else: startindex = ns * self.column + (i - ns) * (self.column - 1) endindex = startindex + (self.column - 1) r = dst[startindex:endindex] grid[i] = list(r) res = '' for c in range(self.column): for i in range(self.row): line = grid[i] if len(line) == c: res += ' ' else: res += line[c] return res |
实际运行
测试代码如下，以4行加密，密钥为bcaf：
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rf = railfence(4, 'bcaf')e = rf.encrypt('the anwser is wctf{c01umnar},if u is a big new,u can help us think more question,tks.')print "encrypt: ",eprint "decrypt: ", rf.decrypt(e) |
结果如下图：
说明：这里给出的解密过程是已知加密的列数，如果未知，只需要遍历列数，重复调用解密函数即可。
完整代码详见这里
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