Toto je složitější úkol, který ti zabere dost času a je potřeba ho pořádně projít. Budou tu i pomocné informace, které nejsou zahrnuty v jiných materiálech. Tak vzhůru do toho.
Et tu?
César (ano, ten César) údajně používal k předávání tajných zpráv jednoduchou šifru. Posouval jednotlivé písmenka o několik pozic v abecedě. Například zapisoval A jako B, B jako C, C jako D, atd. až k Z jako A. Takže, kdyby chtěl poslat někomu anglický pozdrav, napsal by HELLO jako IFMMP. Příjemce takové zprávy musel znát "klíč" (v tomto případě číslo, o kolik se mají písmenka posunout), aby zprávu mohl dešifrovat a přečíst.
Tajemství tohoto systému záviselo na tom, že César a příjemci zprávy znali ono tajné číslo - počet míst v abacedě, o které se musí písmena ve zprávě posunout. Podle moderních standardů to není moc bezpečné, ale v jeho době to pochopitelně bylo terno.
Nezašifrovaný text se většinou jmenuje plaintext, zašifrovaný text ciphertext a tajné číslo key.
Aby to bylo opravdu jasné, ještě to znázorníme na příkladu HELLO (key 1) = IFMMP:
| plaintext | H | E | L | L | O |
|---|---|---|---|---|---|
| + key | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| ciphertext | I | F | M | M | P |
.
Více formálně, Césarova šifra "rotuje" každé písmeno o k pozic (k je key). Ještě více formálně, pokud p je plaintext (nezašifrovaný text), pi je í-tý znak v p a k je key (nezáporné celé číslo), tak každé písmeno ci v ciphertext c je počítáno jako
ci = (pi + k) % 26
Zápis % 26 je operátor modulo (vzpomínáš na operátory v Pythonu?) a znamená zbytek po dělení 26. Tato rovnice možná udělá ze šifry něco mnohem složitějšího, ale je to opravdu přesného vyjádření našeho algoritmu. (O tom, že vše je algoritmus jsme mluvili.)
Pojďme na psaní programu, který bude šifrovat jednoduchý text Césarovou šifrou. Po spuštěníby se měl program zeptat, jaký klíč použít a jaký text zašifrovat. (Počítej s tím, že klíč má být pozitivní celé číslo)
Například:
$ python caesar.py
key: 1
plaintext: HELLO
ciphertext: IFMMP
$ python caesar.py
key: 13
plaintext: hello, world
ciphertext: uryyb, jbeyq
Všimni si, že se posunuly pouze písmena a ne mezery a další znaky.
Pokud uživatel nebude spolupracovat a bude psát věci, které nemá, měl by se ho program zeptat znovu. Například, když jako key zkusí zadat řetězec.
Podívej se na některé záludnější věci, snad ti to pomůže s implementací.
Určitě je dobrá praxe pseudokód psát. Ukazovali jsme si ho na úplně první lekci (když jsme hledali jméno v telefonním seznamu). Je to jen logické uspořádání myšlenek, které pak přepíšeš pomocí Pythonu, aby tomu počítač rozumněl. Krátké věty nebo body jsou uplně dostačující.
Na první lekci jsi taky slyšela, že existuje ASCII tabulka. Je to konvence, kterou někdo dávno vymyslel, aby se znaky daly zapsat jako čísla. Vzpomínáš si na abstrakci?
Tady je odkaz na ASCII. Bude důležité si to pročíst pro základní pochopení a zjištění, který znak má jakou hodnotu.
A jak se dostat ze znaku k číslu?
Python na to má fikanou funkci ord. Fungování nejlépe ilustruje příklad.
>>> ord('a')
97
>>> chr(97)
'a'
>>> chr(ord('a') + 3)
'd'
>>>
Inverzní funkce od ord je chr
>>> chr(97)
'a'
To je vše potřebné. V tomto úkolu neřeš znaky české abecedy (ani žádné jiné), protože by se to moc zkomplikovalo, a udělej jen šifru, která bude fungovat pro ASCII.
Už bylo zmíněno, že tento úkol bude vyžadovat větší úsílí. Nějaké samostudium, hodně práce a přemýšlení. Ale ten pocit, když ho dokončíš bude pozvnášející! Kdyby ses přece jen zasekla, napiš koučovi.