[보안프로토콜]단일치환암호_빈도분석

https://github.com/Hyewon0223/SecurityProtocol

: 주어진 암호가 단일치환암호일때, 빈도 분석을 통해 복호화하는 방법이다.

파일 설명

1. homework_20191686.py
   : 단일 치환 암호문의 빈도 분석을 하는 python 파일

2. encryption.txt
   : python 파일을 실행할 때 사용하는 암호문 txt 파일

3. result_decode.txt
   : python 파일 실행시 생성되는 파일로, 암호문을 복호화한 글이 저장되는 txt파일

4. info.txt
   : python 파일 실행시 생성되는 파일로, 암호문의 치환표 및 복호화 순서가 저장되는 txt파일

실행 방법

1. 해당 repository clone : 터미널에 다음과 같은 명령어 입력
   git clone https://github.com/Hyewon0223/SecurityProtocol.git

2. cd SecurityProtocol을 통해 해당 repository로 이동

3. 해독하고 싶은 암호문을 encryption.txt 파일로 저장 후 아래의 명령어 실행
   python .\homework1_20191686.py
   → 알파벳 a를 b로 바꾸고 싶다면, a b 입력
   → 종료하고 싶다면, exit 입력

코드 설명

알파벳 빈도수

: 각 알파벳의 빈도수를 파악해 최빈도를 갖는 알파벳을 e로 치환한다.

txt = []

# 읽기 권한으로 파일 열기
with open("encryption.txt", "r", encoding="utf-8") as f_r:
    # 변수에 해당 파일의 영문자를 소문자로 저장
    data = f_r.read().lower()

    Alphabet = 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz'

    freq = [0] * 26
    freq_dict = {}
    

    '''
    # 알파벳 빈도수
    '''
    
    for ch in data:
        # txt = [[before1, after1],[before2, after2]] 형식으로 저장
        txt.append([ch,'-'])
        if ch in Alphabet:
            # idx값이 a일때 0, b일때1, ..., z일때 25가 됨
            # freq = [a빈도수, b빈도수, ..., z빈도수]
            idx = Alphabet.find(ch)
            freq[idx] += 1

    # freq 배열을 내림차순으로 정렬할 경우, 순서가 섞이면 어떤 문자인지 알 수 없음
    # 따라서, freq_dict에 사전 형식으로 저장, key는 알파벳, value는 freq 배열의 값을 가짐
    # freq_dict = {'a' : a빈도수, 'b' : b빈도수, ...}
    for i in range(0,26):
        freq_dict[Alphabet[i]] = freq[i]

    # freq_dict를 내림차순으로 정렬
    sorted_freq = sorted(freq_dict.items(), key = lambda item: item[1], reverse = True)
    print("빈도수 별 알파벳 정렬_내림차순")
    print(sorted_freq)
    print('---------------------------------------------------------------------------')
    print(data)

    alphabet_replace = []
    user = input("> ")

알파벳 치환 및 정보 저장

: 먼저 the를 찾고, 다른 단어와 빈도수를 통해 남은 알파벳을 파악한다.

with open("encryption.txt", "r", encoding="utf-8") as f_r:
  # 알파벳 빈도수 코드
  while (user != "exit") :
          # decode는 파일에 저장하는 문자열 저장
          # result는 사용자에게 보여지는 문자열 저장 -> 색상 포함
          decode = ""
          result = ""

          # a를 b로 치환하고 싶다면 a b로 입력
          # 입력 받은 정보를 공백 기준으로 배열에 저장
          # user_split = ["a","b"]
          # 입력받은 모든 user_split을 alphabet_replace에 저장
          user_split = user.split()
          alphabet_replace.append(user_split)

          # 치환할 알파벳을 txt[i][1]에 저장
          for idx in range(0,len(data)):
              if (txt[idx][0] == user_split[0]):
                  txt[idx][1] = user_split[1]
              if (txt[idx][1] != '-'):
                  decode += txt[idx][1]
                  result += '\033[31m'+txt[idx][1]+'\033[0m'
              else:
                  result += txt[idx][0]
                  decode += txt[idx][0]

          print(result)
          print('-------------------------------------------------')

          # result_decode.txt에 복호화한 문자열 저장
          with open("result_decode.txt", "w", encoding="utf-8") as f_w:
              f_w.write(decode)

          # info.txt에 치환표 및 복호화 순서 저장
          with open("info.txt", "w", encoding="utf-8") as f_w2:
              sort_alphabet = sorted(alphabet_replace,key=lambda x:x[0])

              f_w2.write("[치환표]\n")
              before = "암호문 : "
              after = "평문   : "
              idx2 = 0

              # 치환표 작성
              for idx in range(0,len(Alphabet)):
                  before += Alphabet[idx]+' '
                  if (sort_alphabet[idx2][0] == Alphabet[idx]):
                      after += sort_alphabet[idx2][1] + ' '
                      if (idx2<len(sort_alphabet)-1):
                          idx2+=1
                  else :
                      after += '  '

              f_w2.write(after)
              f_w2.write('\n')
              f_w2.write(before)
              f_w2.write('\n')
              f_w2.write('---------------------------------------\n')

              # 복호화한 순서 작성
              for i in range(0,len(alphabet_replace)):
                  text = str(i) + '\t' + alphabet_replace[i][0] + ' -> ' + alphabet_replace[i][1] + '\n'
                  f_w2.write(text)
          user = input("> ")

치환표

: 주어진 암호문을 복호화하면 다음과 갖는 치환표를 갖는다.