维吉尼亚（Vigenere）密码算法（Javascript实现加密与解密）
传统加密技术对于当今的⽹络安全发挥不了⼤作⽤，但每⼀本讲述密码学的书的开头都会率先介绍它们，因为它们是密码学的基础，是密码学的历史。Vigenere密码就是⼀种传统加密技术，它是多表代换密码，能够有效改进单表代换密码的词频分布特征问题。详细介绍请参考密码学相关书籍。
⼏乎每⼀本密码学的书在讲述Vigenere密码的章节都会有这么⼀个《Vigenere代换表》⽤户讲解Vigenere密码机制：
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A
C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B
D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C
E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D
F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E
G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F
H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G
I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H
J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I
K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J
L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K
M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L
N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M
O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N
P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O
Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P
R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q
S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R
T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S
U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T
V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U
W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V
X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W
Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X
Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
加密过程很简单，就是给定密钥字母x和明⽂字母y，密⽂字母是位于x⾏和y列的那个字母。这样就决定了加密⼀条消息需要与消息⼀样长的密钥字符串，通常，密钥字符串是密钥词的重复。
以《密码编码学与⽹络安全——原理与实践》中的例⼦来作为本⽂的例⼦。⽐如密钥词是deceptive，消息是“we are discovered save yourself”，那么加密过程如下：
deceptivedeceptivedeceptive（密钥字符串）
wearediscoveredsaveyourself（消息）
ZICVTWQNGRZGVTWAVZHCQYGLMGJ（密⽂）
密⽂中的第⼀个字母“Z”是怎么得来的？从Vigenere代换表中，以密钥字符串中的“d”为⾏，消息中的“w”为列的那个字母就是“Z”了。
使⽤查表的⽅式多加密⼏次就能很轻易地总结出规律：将A~Z以0~25编号，那么加密过程就是，在代换表的第⼀⾏中到消息字母，如“w”，然后向后移动d（即3）次，所得的字母就是密⽂了。如果数到末位，那么下⼀次移位就从头（即A）继续。也就是说，可以将A~Z 看成⼀个环，加密过程就是定消息字母后，将指针往环的某个特定⽅向移位，次数就是密钥字母所代表的数字。这其实是⼀个模26的过程。
扩展⼀下，以上加密仅能对26个字母进⾏加密，⽽且不能区分⼤⼩写。但其实英⽂中除了字母外，还有标点符号，还有空格。如果考虑到⼤部分英⽂字符，那么Vigenere代换表将⽐较⼤，⽽且有点浪费空
间的嫌疑。如果假设能被加密的字符有N个，如果把这N个字符建成⼀个环，那么加密过程就是模N的过程，即，C(i)=(K(i)+P(i))modN，其中K、C、P分别代表的是密钥空间、密⽂空间、消息（明⽂）空间。
⽹络上有⼈⽤C实现了这个加密算法，⼏乎都是使⽤查代换表的⽅法。虽然可以程序⽣成代换表，但所⽣成的代换表太有规律了。以下我⽤Javascript实现了⼀次，使⽤的是模的⽅法，感觉灵活度更⼤，占⽤的空间肯定也更⼩（时间效率尚未估计）
1var Vigenere = {
2 _strCpr: 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz_12345 67890.ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ',//可以将此字符串的顺序打乱点，或者添加更多字符
3 _strKey: function(strK,str){//⽣成密钥字符串,strK为密钥，str为明⽂或者密⽂
4var lenStrK = strK.length;
5var lenStr = str.length;
6if(lenStrK != lenStr){//如果密钥长度与str不同，则需要⽣成密钥字符串
7if(lenStrK < lenStr){//如果密钥长度⽐str短，则以不断重复密钥的⽅式⽣成密钥字符串
8while(lenStrK < lenStr){
9 strK = strK + strK;
10 lenStrK = 2 * lenStrK;
11 }
12 }//此时，密钥字符串的长度⼤于或等于str长度
13 strK = strK.substring(0,lenStr);//将密钥字符串截取为与str等长的字符串
14 }
15return strK;
16 }
17 }
18
19 Vigenere.lenCpr = Vigenere._strCpr.length;
20
21 Vigenere.Encrypt = function(K,P){//加密算法，K为密钥，P为明⽂
22 K = Vigenere._strKey(K,P);
23var lenK = K.length;字符串长度为0
24var rlt = '';
25var loop = 0;
26for(loop=0; loop<lenK; loop++){
27var iP = Vigenere._strCpr.indexOf(P.charAt(loop));
28if(iP==-1) return '本算法暂时不能对字符：' + P.charAt(loop) + '进⾏加密'; 29var iK = Vigenere._strCpr.indexOf(K.charAt(loop));
30if(iK==-1) return '密钥中包含⾮法字符：' + K.charAt(loop);
31var i = (iP + iK) % Vigenere.lenCpr;
32 rlt = rlt + Vigenere._strCpr.charAt(i);
33 }
34return rlt;
35 };
36
37 Vigenere.DisEncrypt = function(K,C){
38 K = Vigenere._strKey(K,C);
39var lenK = K.length;
40var rlt = '';
41var loop = 0;
42for(loop=0; loop<lenK; loop++){
43var iK = Vigenere._strCpr.indexOf(K.charAt(loop));
44if(iK==-1) return '密钥中包含⾮法字符：' + K.charAt(loop);
45var iC = Vigenere._strCpr.indexOf(C.charAt(loop));
46if(iK > iC){
47 rlt += Vigenere._strCpr.charAt(iC + Vigenere.lenCpr - iK);
48 }
49else{
50 rlt += Vigenere._strCpr.charAt(iC - iK);
51 }
52 }
53return rlt;
54 };
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